CMOS模拟集成电路设总复习

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专升本《CMOS模拟集成电路分析与设计》_试卷_答案

专升本《CMOS模拟集成电路分析与设计》_试卷_答案专升本《CMOS模拟集成电路分析与设计》一、（共75题,共150分）1. Gordon Moore在1965年预言:每个芯片上晶体管的数目将每（）个月翻一番（2分）.标准答案：B2. MOS管的小信号输出电阻是由MOS管的（）效应产生的。

（2分）A.体B.衬偏C.沟长调制D.亚阈值导通.标准答案：C3. 在CMOS模拟集成电路设计中，我们一般让MOS管工作在（）区。

（2分）A.亚阈值区B.深三极管区C.三极管区D.饱和区.标准答案：D4. MOS管一旦出现（）现象，此时的MOS管将进入饱和区。

（2分）A.夹断B.反型C.导电D.耗尽.标准答案：A5. （）表征了MOS器件的灵敏度。

（2分）A.C.D..标准答案：C 6. Cascode放大器中两个相同的NMOS管具有不相同的（）。

（2分）A.B.C.D..标准答案：B7. 基本差分对电路中对共模增益影响最显著的因素是（）。

（2分）A.尾电流源的小信号输出阻抗为有限值B.负载不匹配C.输入MOS不匹配D.电路制造中的误差.标准答案：C8. 下列电路不能能使用半边电路法计算差模增益（）。

（2分）A.二极管负载差分放大器B.电流源负载差分放大器C.有源电流镜差分放大器负载Casocde差分放大器.标准答案：C9. 镜像电流源一般要求相同的（）。

（2分）A.制造工艺B.器件宽长比C.器件宽度WD.器件长度L.标准答案：D10. 某一恒流源电流镜如图所示。

忽略M3的体效应。

要使和严格相等，应取为（）。

（2分）B.C.D..标准答案：A11. 选择题:下列结构中密勒效应最大的是（）。

（2分）A.共源级放大器B.源级跟随器C.共栅级放大器D.共源共栅级放大器.标准答案：A12. 下图中，其中电压放大器的增益为-A，假定该放大器为理想放大器。

请计算该电路的等效输入电阻为（）。

（2分）A.B.C.D..标准答案：A13. 对电路进行直流工作点分析的Hspice命令是（）。

模拟CMOS集成电路分析与设计总复习

• 5，共模抑制比
第五章无源与有源电流镜
• 基本电流镜
• 共源共栅电流镜
• 有源电流镜
– 电流镜做负载的差分放大器
• 大信号特性 • 小信号特性 • 共模特性
• 1，基本电流镜的复制关系，L的选择，电流镜的不足
• 2，有源负载差动对小信号增益求法(辅助定理、戴维南等效)
第六章放大器的频率特性
– 大信号差分特性 – 大信号共模特性 – 小信号差分特性 – 小信号共模特性
• MOS管做负载的基本差分对放大器 • 差分放大器的应用－Gilbert单元
• 1，差动相对于单端的优点
• 2，共模电平的变化对简单差动对输出的影响
• 3，基本差动对大信号特性，静态
• 4，基本差分对共模输入范围的求法，共模输入电平与小信号增益间的关系，小信号增益的两种求法(叠加法和半电路法)，单/双边输入与单/双边输出对增益的影响
• 4，带源极负反馈电阻的共源极：等效跨导，小信号增益的求法(直观)
• 5，共漏极(源极跟随器)：小信号增益(直观求法)，无体效应的源极跟随器，小信号特点
• 6，共栅极：小信号增益
• 7，共源共栅极：大信号特性，输出摆幅，屏蔽特性，折叠式共源共栅极的大信号特性
第四章差动放大器
• 差分放大器简介 • 简单差分放大器 • 基本差分对放大器
• 米勒定理及利用米勒定理求解输入电阻、电容、极点等
CMOS模拟集成电路分析与设计
——总复习（2010.12）
第一章绪论
• 研究模拟电路的重要性 • 模拟电路设计的难点 • 研究AIC的重要性 • 研究CMOS AIC的重要性 • 电路设计一般概念
– 抽象级别 – 健壮性设计 – 符号约定

模拟CMOS集成电路设计复习提纲(课堂PPT)

Summary # 20
西电微电子：模拟集成电路设计
共源共栅级的输出阻抗（3）
Rup gm3ro3ro4
Rup
Rdown gm2ro2ro1
Rdown
Rout Rup || Rdown
Av0 g R m1 out
gm1 gm2ro2ro1 || gm3ro3ro4
Summary # 21
gm1 ro2 || ro1
Summary # 13
西电微电子：模拟集成电路设计
二极管接法MOSFET负载的共源级
Rup Rdown
Rup
1 gm2
Rdown ro1
Rout
Rup
|| Rdown
1 gm2
|| ro1
ro1 1 gm2ro1
1 gm2
(
1 gm2
ro1 )
Av0
Vout Vin
Summary #2
西电微电子：模拟集成电路设计华大微电子：模拟集成电路设计
MOSFET的I-V特性
饱和区：I D
1 2
Cox
W L
VGS
Vth 2
沟长调制：I D
1 2
Cox
W L
VGS
Vth
21
VDS
线性区：I D
Cox
W L
VGS
Vth VDS
1 2
VD2S
深线性区：I D
Rout Rup || Rdown (RD || ro )
Vout Vin
gmRout
gm (RD
|| ro )
gmRD (RD ro )
Summary # 12
西电微电子：模拟集成电路设计

模拟cmos集成电路设计课后题

模拟CMOS集成电路设计课后题在现代电子科学领域中，模拟CMOS集成电路设计是一门重要的课程，它涉及到电子工程中的基本原理和技术，对从事电子电路设计和集成电路制造的专业人员来说，具有非常重要的意义。

而课后题作为知识的巩固和扩展，对于深入理解和掌握这门课程也至关重要。

接下来，我将针对模拟CMOS集成电路设计课后题进行深度和广度兼具的全面评估，并据此撰写一篇有价值的文章。

一、基本概念解释1. 什么是模拟CMOS集成电路设计？模拟CMOS集成电路设计即使用CMOS工艺制作的模拟电路。

它在数字电路的基础上加入了模拟电路。

2. 课后题的重要性课后题是对课堂所学知识的巩固和拓展，通过解答课后题可以帮助学生更深入地理解和掌握课程内容，提高解决问题的能力。

二、课后题解析1. 请列举一些模拟CMOS集成电路设计的常见应用？模拟CMOS集成电路设计常见的应用包括放大电路、滤波电路、比较器、运算放大器等。

2. 什么是CMOS工艺？CMOS是指互补型金属氧化物半导体技术，它是当今集成电路工艺的主流之一。

CMOS工艺具有低功耗、高集成度和良好的抗干扰能力等特点。

3. 请解释CMOS集成电路的工作原理。

CMOS集成电路由N型金属氧化物半导体场效应晶体管和P型金属氧化物半导体场效应晶体管组成。

当输入电压改变时，两个晶体管的导通状态都会随之改变，从而实现信号的放大和处理。

4. 请说明模拟CMOS集成电路设计中需要考虑的主要因素？在模拟CMOS集成电路设计中，需要考虑的主要因素包括功耗、速度、噪声、线性度、稳定性等。

5. 如何进行模拟CMOS集成电路的性能指标评估？模拟CMOS集成电路的性能指标评估包括静态指标和动态指标两部分，静态指标包括增益、带宽、输入输出阻抗等；动态指标包括上升时间、下降时间、过冲、欠冲等。

三、个人观点和总结从我个人的观点来看，模拟CMOS集成电路设计是电子工程领域中非常重要的一门课程，通过课后题的解答可以更好地理解和掌握课程中的知识点，培养自己的问题解决能力。

模拟CMOS集成电路设计复习提纲

物理验证与DRC/LVS检查
01
02
03
物理验证
检查版图是否符合工艺要求，确保可制造性。
DRC检查
进行设计规则检查，确保版图满足工艺要求。
LVS检查
进行电路原理图与版图一致性检查，确保两者匹配。
03
CMOS集成电路的模拟技术
SPICE模拟器简介
1
SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）：一种用于模拟和分析集成电路性能的软件工具。
新工艺
新型工艺技术如纳米压印、电子束光刻等不断涌现，这些新工艺能够制造更小尺寸的集成电路，提高集成度并降低制造成本。
集成电路的可扩展性挑战
制程节点
随着集成电路制程节点不断缩小，制程技术面临物理极限的挑战，如量子隧穿效应、漏电等问题，需要探索新的物理机制和制程技术。
异构集成
为了实现更高效能、更低功耗的集成电路，需要将不同材料、不同工艺的芯片集成在一起，形成异构集成技术，这需要解决不同芯片之间的互连、兼容等问题。
功耗优化
总结词
功耗优化旨在降低CMOS集成电路的功耗，以提高芯片的能效和延长电池寿命。
VS
详细描述
功耗优化主要通过降低晶体管导通电阻、减小时钟信号功耗和优化电路结构来实现。例如，采用低阻抗材料和工艺技术来降低导通电阻，采用时钟门控技术来减小时钟信号功耗，优化电路逻辑和结构等。这些措施有助于降低功耗，提高能效，延长电池寿命。
和规范，如元件选择、布线规则、版图设计等。
设计实践
02
结合具体的设计案例，分析可靠性设计的实际应用和效果，总
结经过实验和仿真等方法，对设计的可靠性进行验证和评估，确

集成电路设计复习资料

集成电路设计复习资料集成电路设计是一门涉及电子工程、计算机科学和物理学等多学科交叉的领域，对于现代电子技术的发展起着至关重要的作用。

以下是为大家整理的集成电路设计的复习资料，希望能对大家的学习有所帮助。

一、集成电路的基本概念集成电路（Integrated Circuit，简称 IC）是将大量的电子元件（如晶体管、电阻、电容等）集成在一个微小的芯片上，实现特定功能的电路。

其优点包括体积小、重量轻、性能高、可靠性强等。

集成电路的分类方式众多，按照集成度可分为小规模集成电路（SSI）、中规模集成电路（MSI）、大规模集成电路（LSI）、超大规模集成电路（VLSI）和特大规模集成电路（ULSI）；按照功能可分为数字集成电路、模拟集成电路和混合信号集成电路；按照制造工艺可分为双极型集成电路、CMOS 集成电路等。

二、集成电路设计流程集成电路设计是一个复杂而系统的工程，通常包括以下几个主要步骤：1、系统规格定义在这一阶段，需要明确设计的目标和要求，包括功能、性能、功耗、成本等方面的指标。

同时，还需要对市场需求、竞争情况进行分析，以确定设计的可行性和竞争力。

2、算法设计与优化对于数字集成电路，需要设计相应的算法，并对其进行优化，以提高性能和降低资源消耗。

例如，在图像处理领域，需要设计高效的图像压缩算法。

3、逻辑设计将算法转换为逻辑电路，使用硬件描述语言（如Verilog 或VHDL）进行描述。

逻辑设计包括组合逻辑和时序逻辑的设计。

4、电路设计根据逻辑设计，进行晶体管级的电路设计，包括晶体管尺寸的确定、偏置电路的设计等。

5、物理设计将电路设计转换为实际的版图，包括布局（确定各个元件在芯片上的位置）和布线（连接各个元件）。

物理设计需要考虑工艺规则、寄生效应等因素，以保证芯片的性能和可制造性。

6、验证与测试对设计进行各种验证，包括功能验证、时序验证、物理验证等，以确保设计的正确性。

同时，还需要进行芯片的测试，包括晶圆测试和封装测试。

模拟cmos集成电路设计第二版知识点总结

模拟cmos集成电路设计第二版知识点总结《模拟CMOS集成电路设计》第二版是由Behzad Razavi编写的一本关于模拟集成电路设计的经典教材。

本书主要介绍了模拟集成电路设计的基本原理、技术和方法，包括以下几个方面的知识点：1.CMOS技术基础：介绍CMOS技术的发展历程、基本概念和特点，以及MOSFET器件的工作原理、特性和参数。

2.单级放大器：讨论了单级放大器的基本结构、设计方法和性能指标，包括共源放大器、共栅放大器和共漏放大器等。

3.差分放大器：介绍了差分放大器的工作原理、性能指标和设计方法，以及如何利用差分放大器实现信号放大、电压参考和电流镜等功能。

4.运算放大器：详细阐述了运算放大器的设计原理、性能指标和实际应用，包括折叠式Cascode放大器、套筒式Cascode放大器和两级放大器等。

5.数据转换器：介绍了模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）的基本原理、结构和设计方法，包括逐次逼近型ADC、闪存型ADC、Σ-Δ型ADC和R-2R梯形DAC等。

6.滤波器和振荡器：讨论了模拟滤波器的基本原理、设计和实现方法，包括有源RC滤波器、Gm-C滤波器和开关电容滤波器等；同时介绍了振荡器的工作原理、性能指标和设计方法，包括环形振荡器、LC振荡器和晶体振荡器等。

7.电源管理：阐述了线性稳压器、开关稳压器和电荷泵等电源管理电路的工作原理、性能指标和设计方法。

8.频率响应和稳定性：介绍了频率响应的基本概念、分析方法和设计技巧，以及如何利用频率补偿技术提高电路的稳定性。

9.噪声分析：讨论了噪声的来源、类型和影响因素，以及如何降低噪声对电路性能的影响。

10.非线性效应：介绍了非线性效应的基本原理、产生原因和影响，以及如何利用非线性效应实现特定的功能，如混频器、乘法器和倍频器等。

通过学习这些知识点，读者可以掌握模拟CMOS集成电路设计的基本原理、技术和方法，为进一步深入研究和实际应用打下坚实的基础。

模拟cmos集成电路设计拉扎维第1章绪论

总结词
拉扎维模拟方法在CMOS比较器设计中具有重要作用，可以预测比较器的性能和行为。
VS
详细描述
CMOS比较器是模拟集成电路中的关键元件，用于信号的阈值检测和整形。拉扎维模拟方法可以准确地模拟CMOS比较器的静态和动态特性，包括响应时间、失调电压、比较精度等参数，有助于设计者优化比较器的性能，提高整个电路的稳定性。
应用实例二：模拟CMOS滤波器设计
总结词
利用拉扎维模拟方法，可以高效地设计和优化CMOS滤波器的性能。
详细描述
CMOS滤波器在通信、音频处理等领域有广泛应用。通过拉扎维模拟方法，可以快速设计和优化 CMOS滤波器的性能，包括频率响应、群延迟、线性相位等参数，从而缩短设计周期并提高滤波器的性能。
应用实例三：模拟CMOS比较器设计
拉扎维模拟方法的优缺点
优点
拉扎维模拟方法基于物理模型，能够精确模拟CMOS集成电路的性能，对于复杂电路和新型器件具有较高的预测精度。此外，该方法还支持多物理效应和多尺度模拟，能够模拟电路在不同工艺、温度和电压条件下的性能。
缺点
由于拉扎维模拟方法基于物理模型，因此需要较长的计算时间和较大的计算资源，对于大规模电路的模拟可能会面临性能瓶颈。此外，该方法需要手动设定电路元件的参数，对于不同工艺和不同设计需求需要进行相应的调整和优化。
04
拉扎维模拟方法的应用实例
应用实例一：模拟CMOS放大器设计
总结词
通过拉扎维模拟方法，可以有效地模拟CMOS放大器的性能，包括增益、带宽、噪声等参数。
详细描述
CMOS放大器是模拟集成电路中的基本元件，其性能对于整个电路的性能至关重要。拉扎维模拟方法可以准确地模拟CMOS放大器的直流和交流特性，包括增益、带宽、噪声等参数，为设计者提供可靠的参考依据。

CMOS模拟集成电路设计-综述部分

集成电路的特点及发展
2、集成电路的发展 ⑵世界集成电路发展历史 1979年：Intel推出5MHz 8088微处理器，之后，IBM 基于8088推出全球第一台PC； 1981年：256kb DRAM和64kb CMOS SRAM问世； 1984年：日本宣布推出1Mb DRAM和256kb SRAM； 1985年：80386微处理器问世，20MHz； 1988年：16M DRAM问世，1平方厘米大小的硅片上集成有3500万个晶体管，标志着进入超大规模集成电路（VLSI）阶段；
集成电路的特点及发展
2、集成电路的发展 ⑵世界集成电路发展历史 1989年：1Mb DRAM进入市场； 1989年：486微处理器推出，25MHz，1μm工艺，后来50MHz芯片采用 0.8μm工艺； 1992年：64M随机存储器问世； 1993年：66MHz奔腾处理器推出，采用0.6μｍ工艺； 1995年：Pentium Pro, 133MHz，0.6-0.35μｍ工艺； 1997年：300MHz奔腾Ⅱ问世，采用0.25μｍ工艺；
集成电路的特点及发展
2、集成电路的发展 ⑶我国集成电路发展历史 1965年-1978年：以计算机和军工配套为目标，以开发逻辑电路为主要产品，初步建立集成电路工业基础及相关设备、仪器、材料的配套条件； 1978年-1990年：主要引进美国二手设备，改善集成电路装备水平，在“治散治乱”的同时，以消费类整机作为配套重点，较好地解决了彩电集成电路的国产化；
…………………………
集成电路的EDA工具
1、SPICE （Simulation program with integrated circuit emphasis）是最为普遍的电路级模拟程序，各软件厂家提供提供了Vspice、Hspice、Pspice等不同版本 spice软件，其仿真核心大同小异，都是采用了由美国加州Berkeley大学开发的spice模拟算法。 SPICE可对电路进行非线性直流分析、非线性瞬态分析和线性交流分析。

模拟cmos集成电路设计知识点总结

模拟cmos集成电路设计知识点总结模拟CMOS集成电路设计是一个涉及多个学科领域的复杂课题，包括电子工程、物理、材料科学和计算机科学等。

以下是一些关键知识点和概念的总结：1. 基础知识：半导体物理：理解半导体的基本性质，如本征半导体、n型和p型半导体等。

MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应晶体管）工作原理：理解MOSFET的基本构造和如何通过电压控制电流。

2. CMOS工艺：了解基本的CMOS工艺流程，包括晶圆准备、热氧化、扩散、光刻、刻蚀、离子注入和退火等步骤。

理解各种工艺参数对器件性能的影响。

3. CMOS电路设计：了解基本的模拟CMOS电路，如放大器、比较器、振荡器等。

理解如何使用SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）进行电路模拟。

4. 噪声：理解电子器件中的噪声来源，如热噪声、散粒噪声和闪烁噪声等。

了解如何减小这些噪声的影响。

5. 功耗：理解CMOS电路中的功耗来源，如静态功耗和动态功耗。

了解降低功耗的方法，如电源管理技术和低功耗设计技术。

6. 性能优化：理解如何优化CMOS电路的性能，如提高速度、减小失真和提高电源效率等。

7. 可靠性问题：了解CMOS电路中的可靠性问题，如闩锁效应和ESD（静电放电）等。

8. 版图设计：了解基本的版图设计规则和技巧，以及如何使用EDA（Electronic Design Automation）工具进行版图设计和验证。

9. 测试与验证：理解如何测试和验证CMOS集成电路的性能。

10. 发展趋势与挑战：随着技术的进步，模拟CMOS集成电路设计面临许多新的挑战和发展趋势，如缩小工艺尺寸、提高集成度、应对低功耗需求等。

持续关注最新的研究和技术进展是非常重要的。

以上是对模拟CMOS集成电路设计的一些关键知识点的总结，具体内容可能因实际应用需求和技术发展而有所变化。

深入学习这一领域需要广泛的知识基础和持续的研究与实践。

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vout ( g m1 g m 2 ) AV vin g ds1 g ds 2
Rout 1 g ds 2 g ds1
2
3dB
g g ds 2 1 ds1 RoCo CL
f 3dB
CMOS反相器的频率响应
反相器极点频率近似计算方法：
1 p ROUT COUT
Vb VGS 2 VGS 1 VT
2 I REF VT K ' (W / L)1
2 0.1103 2 0.1103 0.7 6 11010 40 110106 40
1.11V
例题
M2饱和： VDS 2 VGS 2 VT
VGS 1 (Vb VGS 2 ) VGS 2 VT
的平均漂移速度，是载流子在电场作用下运动速度的快慢的量度]（cm2/Vs）
COX : 单位面积栅氧化物电容（F/cm2） W : 器件的宽长比 L
K ' : 跨导参数
COX
OX
tOX
K ' COX 0
MOS管的大信号模型
饱和区电流（以NMOS为例）：
W iD K ' (vGS VT ) 2 2L
解：AV
( g m1 g m 2 ) 2 K ' N (W1 / L1 ) I D 2 K ' N (W1 / L1 ) I D g ds1 g ds 2 N I D P I D
2 110106 1 3 104 2 50106 2 3 104 18.6 6 6 0.04 30010 0.05 30010
2
AVD：差模增益 AVC：共模增益 AVD/AVC：共模抑制比 VICMR：共模输入电压范围理想差放
Vout AVD (v1 v2 )
电流镜负载差分放大器
大信号分析——输入共模范围ICMR
求ICMR方法：令vID=0,改变vIC直到有一个管子退出饱和区。最小输入共模电压：
VIC min VGS 2 VDS 5sat VGS 1 VDS 5sat
1.频率响应的极点约等于节点到地的电容和电阻乘积的倒数。 2.电路中的每一个节点对传输函数贡献一个极点。
有源负载反相器的频率响应
例.假设下图所示电路中M1的宽长比为2um/1um，M2的宽长比为1 um/1um,Cgd1=0.5fF,Cbd1=10fF, Cbd2=10fF,Cgs2=2fF,CL=1pF,漏电流ID= 100uA，求小信号增益和-3dB频率。 K ' N W1 L2 110 2 解： A g m1 2.1 V gm2 K 'P W2 L1 501 -3dB角频率约等于主极点频率：
电流镜
1.电流的比值等于管子的宽长比的比值（忽略沟道长度调制效应）
iO W2 L1 iI W1 L2
2.从管子处于饱和区的条件出发，端口导出电压满足的关系
电流镜
例.下图所示电路中，假设M1和M2的宽长比为40/1, M3和M4的宽长比为120/1,，IREF=0.1mA,试确定VX的值和Vb的允许范围（忽略衬偏效应）。
2 I REF 2 0.1103 0.7 0.91 V VX VGS 1 VT 解： 6 11010 40 K ' (W / L)1
VDS 1 VGS 1 VT M1饱和： Vb VGS 1 VGS 2 VT
2 I REF K ' (W / L) 2
N+ P--Si
P型Si衬底 (Semiconductor)
MOSFET的工作原理—导通过程
VGS > 0时, 在栅极下面的二氧化硅中将产生一个指向P型衬底、且垂直衬底表面的电场。电场排斥空穴，吸引电子到半导体表面。吸引到栅极附近P型硅表面的电子积累形成N型反型薄层。器件表面的导电类型从原来的P型反型到现在的N型，导电沟道形成。
VGS S G D 反型层
N+
E
N+
P--Si
VGS越大吸引到半导体表面的电子就越多，当VGS >VT时，
MOSFET的工作原理—导通过程
继续增大VGS可使形
成的反型层增宽(N型导电沟道)，将源区和漏区连接起来。VGS越大,反型层越宽, 源漏间的导电能力越强。将开始形成反型层所需的VGS 值称为开启电压VT , 也称为阈值电压。开启电压VT是增强型MOSFET的重要参数，其大
解：M2工作在饱和区 2 110 2
iD 2 2 (vGG VTN ) 2
(vGG 0.7) 2 100
VGG 2.05V
M1工作在饱和区
iD1
1
2
(VDD vin | VTP |)2
g m1 AV 24.8 增益： g ds1 g ds 2
vin 3.4V
50 5 (5 vin 0.7) 2 100 2
CMOS反相器的频率响应
例.假设下图所示电路中M1的宽长比为1um/1um，M2的宽长比为2 um/1um,Cgd1=0.5fF, Cgd2=0.5fF,Cbd1=10fF, Cbd2=10fF, CL=1pF,漏电流 ID=300uA，电源电压5V，求小信号增益和-3dB频率。
VGS(V)
0
VT VGS =VT
0
5
10 15
20
VDS(V)
VDS =VGS -VT
输入特性曲线
输出特性曲线
MOS管的大信号模型
MOS管的电流电压关系（以NMOS为例）：
iD
0COX W
L
[( vGS VT )vDS
1 2 vDS ] 2
0 : 器件表面迁移率[载流子（电子和空穴）在单位电场作用下
线性区电流（以NMOS为例）：
vDS W iD K ' [( vGS VT ) ( )]vDS L 2
PMOS的饱和区和线性区电流表达式？
MOS管的小信号模型
小信号模型
输出电阻增益
1 ro I D
跨导
W g m 2K ' I D L
Av gmro
知识点
1.MOS器件原理 2.电流镜 3.带隙基准 4.反相器（三种类型） 5.差分放大器 6.共源共栅放大器 7.输出放大器 8.运算放大器
带隙基准源
带隙基准源基本不受电源和温度的影响三极管的基极发射极电压VBE是负温度系数。
VBE T
300 K
2.2mV / C
两个三极管工作在不同的电流密度下，其基极发射极电压的差值 VBE 是正温度系数。
VBE
kT ln n VT ln n(n为两三极管电流比值 ) q
gm2 p (CM COUT ) 2 K 'P (W / L) 2 I D CL
2 50106 1100106 100M (rad / s) 12 110 -3dB频率 f 3dB 16 M ( Hz ) 2
反相器
例 . 下图所示电路假设M1和M2都工作在饱和区，求需要加多大的偏置电压VGG可使流过M1和M2的电流为100uA；此时输入电压vin 的直流值为多少；放大器的小信号电压增益为多少。
Vb VGS 1 VT
2 I REF VT VT K ' (W / L) 2
2 0.1103 1.4 6 11010 40
1.61V
获得稳定的输出电流要求所有管子饱和，则此时
1.11 V Vb 1.61 V
知识点
1.MOS器件原理 2.电流镜 3.带隙基准 4.反相器（三种类型） 5.差分放大器 6.共源共栅放大器 7.输出放大器 8.运算放大器
知识点
1.MOS器件原理 2.电流镜 3.带隙基准 4.反相器（三种类型） 5.差分放大器 6.共源共栅放大器 7.输出放大器 8.运算放大器
差分放大器
Vout 差动工作方式优点： •抑制共模噪声 •增大了可得到的最大电压摆幅 vID v1 v2 : 差模输入电压 •偏置电路相对简单 v1 v2 •线性对相对高 vIC : 共模输入电压 v1 v2 AVD (v1 v2 ) AVC ( ) 2
-3dB角频率： p ( g ds1 g ds 2 ) (N I D P I D ) (CM COUT ) CL
300106 (0.04 0.05) 27M (rad / s) 12 M ( Hz ) 2
解：假设(W/L)5=m(W/L)1
Vout k V 2 ln(n) EB3 2m ln(n) 8.67102 2.2 0 T q T
Vout mR2 I D1 VEB3 VT I ln(n) VEB1 R1I D1 VEB2 R1 m R2 Vout VT ln(n) VEB3 R1
VG S
S
G
D
反型层
N+
E
N+
P--Si
小主要取决于SiO2层的厚度以及衬底掺杂浓度。
MOSFET的工作原理—饱和过程
器件导通以后，此时在漏源之间加上电压VDS便会产生漏
极电流 ID , 随着VDS的增加ID增加。由于沟道存在电位梯度,栅极靠近源极的电位为VGS ,而栅极靠近漏极的电位则为VGD＝VGS－VDS，靠近漏极的电场较弱，使沟道形状成
只要满足右式的所有m，n均可 m ln(n) 12.7
知识点
1.MOS器件原理 2.电流镜 3.带隙基准 4.反相器（三种类型） 5.差分放大器 6.共源共栅放大器 7.输出放大器 8.运算放大器