东南电子系VLSI课件3

MOS晶体管的电学本质： 电压控制电流源
un
L
W 反映材料特性和几何形状决定的电阻 L
V GS V TN 反映由工作点决定的电阻
εox 反映栅电压对电阻的控制能力 tox
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MOS晶体管的本征阈值电压VT
Q+=Qe+Q++ ++ ++ ++ ++ ++ + ++ + + + + + + + ++ ++ ++ ++ ++ ++ +
Intel 3D transistor
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MOS管本质是一个开关，L变小，晶体管做薄了之后不好控制关断

FinFET

平面->立体 原有的一面控制->三面控制
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Advantage：
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2.1.1 MOS晶体管结构
2.1.1 MOS晶体管结构及基本工作原理
NMOS
PMOS
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思考题：怎么样才能让NMOS管工作？
两个N+区哪个是源端，哪个是漏端？
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角频率为w的输出信号与输入信号的幅度之比
系统的相频特性
( ) ( ) ( ) R E
角频率为w的输出信号与输入信号的相位差
二 周期信号的分析方法 e(t) H(jw) r(t)

F.S
jn t e(t) A e n n
jn r ( t) A H ( jn ) e n n
一、周期性信号的功率谱
周期信号的功率等于该信号在完备正交函 1 Parseval定理： 数集中分解后各个子信号功率的和。
n t f (t) A e n n
设：R＝1Ω
1 功率： P f 2(t) T
T 2 T 2
n


An

2
n
1
2
0
t

0 2
2

第四章 信号与线性系统的应用
• • • • 1 2 3 4 熟练掌握信号的频域分析方法 理想低通滤波器及系统因果性可实现性 熟练掌握调制与解调及AM波的频谱 熟练掌握线性系统不失真的频响特性
第一节 信号的频域分析
1 熟练掌握利用傅立叶变换的求系统响应 2 周期信号的分析方法
P

n
功率只与幅度谱模的平方有关，与相位无关
2 有效值
P
n


An

2
I .1
2
有效值（方均根值）
I


n 1
An

2
二、非周期信号（能量信号）的能量谱
W f

2
1 2 F ( j ) d ：Rayleigh 定理 ( t) dt 2

应用欧姆定律消 去支路电压得
回路3
R2i2 R3i3 R1i1 0
R4i4 R5i5 R3i3 0
R i u
k k
Sk
④求解上述方程，得到b个支路电流。 ⑤进一步计算支路电压和进行其他分析。
R6
R1i1 R5i5 R6i6 uS
（2）支路电流法的特点： 支路电流法列写的是 KCL 和 KVL 方程， 所以 方程列写方便、直观，但方程数较多（b个），宜 于在支路数不多的情况下使用。
i2
R2i2 R3i3 R1i1 0
R4i4 R5i5 R3i3 0
注意 与支路电流法相比，方程数减少n-1个。
R1i1 R5i5 R6i6 uS
假设回路电流:il1, il2, il3 R2 1 R1 i1 3 R6 + u – S i3 R3 R5 i6 R4 2 i4 i5 用回路电流表示支路电流：
u1 u2 u6
u 2 u 3 u5 0
u 4 u5 u 6 0
3 4
6
1 3 2 4 5 3
u 2 u 3 u5 0 u 4 u5 u 6 0
注意 可以证明通过对以上三个网孔方程进行
加、减运算可以得到其他回路的KVL方程。 如1254回路： 1 - 2
结论 电路的图是用以表示电路几何结构的图形，
图中的支路和结点与电路的支路和结点一一对应。
(2)路径
从图G的一个结点出发沿着一些支 路连续移动到达另一结点所经过的 支路构成路径。
(1)图(Graph)
G={支路，结点}
(3)连通图
图G的任意两结点间至少有一条路 径时称为连通图，非连通图至少存 在两个分离部分。

f1(t ).
f2(t ) (t )
1
2j
F1(s)
F1 ( s )
df (t) jF ( j )
dt
jtf (t) d F ( j ) d
f1(t ) * f2 (t ) F1( j ).F2 ( j )
f1 (t ).
f2 (t )
1
2
F1 (
j ) F2 (
j )
第三节 线性系统的s域分析
2） 留数法不能解决m>=n的情况，部分分式分解法可以； 3） 留数法在数学上比部分分式分解法严密。 部分分式分解法涉及的基础知识比留数法简单。
三、双边信号作用下的线性系统响应
例题5-18
巳知激励信号
f
t
e e
2 4
t t
, ,
t0 t0 ,
LTI因果系统冲激响应为 h t e 3t , t 0,求系统的响应。
一、求零输入响应 rzi (t ) (4et 3e2t ) (t )
零输入响应，由初始储能引起，变化规律由系统微分 方程的特征根。这样的分量叫自由分量
二、求零状态响应
H(s)
s2 s2 3s 2
1 s1
rzs (t ) 2et (t )
零输入响应： 零状态响应： 全响应：
rzi (t ) (4et 3e2t ) (t )
f (t) (t) F (s) f (t t0 ) (t t0 ) est0 F (s)
e s0t f (t ) (t ) F (s s0 )
f (at) (t) 1 F ( s ), a 0
aa
f (t ) F ( j )
f (t t0 ) F ( j )e jt0