半导体集成电路习题及答案

  • 格式:doc
  • 大小:518.50 KB
  • 文档页数:12

下载文档原格式

  / 12
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

第1章 集成电路的基本制造工艺

1.6 一般TTL 集成电路与集成运算放大器电路在选择外延层电阻率上有何区别?为什么? 答:集成运算放大器电路的外延层电阻率比一般TTL 集成电路的外延层电阻率高。

第2章 集成电路中的晶体管及其寄生效应 复 习 思 考 题

2.2 利用截锥体电阻公式,计算TTL “与非”门输出管的CS r ,其图形如图题2.2

所示。

提示:先求截锥体的高度

up BL epi mc jc epi T x x T T -----= 然后利用公式: b

a a

b WL T

r c -•

=

/ln 1ρ ,

2

1

2••

=--BL C E BL S C W L R r b

a a

b WL

T

r c -•

=

/ln 3ρ 321C C C CS r r r r ++=

注意:在计算W 、L 时, 应考虑横向扩散。

2.3 伴随一个横向PNP 器件产生两个寄生的PNP 晶体管,试问当横向PNP 器件在4种可能的偏置情况下,哪一种偏置会使得寄生晶体管的影响最大?

答:当横向PNP 管处于饱和状态时,会使得寄生晶体管的影响最大。

2.8 试设计一个单基极、单发射极和单集电极的输出晶体管,要求其在20mA 的电流负载下 ,OL V ≤0.4V ,请在坐标纸上放大500倍画出其版图。给出设计条件如下: 答: 解题思路

⑴由0I 、α求有效发射区周长Eeff L ;

⑵由设计条件画图

①先画发射区引线孔;

②由孔四边各距A D 画出发射区扩散孔; ③由A D 先画出基区扩散孔的三边; ④由B E D -画出基区引线孔; ⑤由A D 画出基区扩散孔的另一边;

⑥由A D 先画出外延岛的三边; ⑦由C B D -画出集电极接触孔; ⑧由A D 画出外延岛的另一边; ⑨由I d 画出隔离槽的四周;

⑩验证所画晶体管的CS r 是否满足V V OL 4.0≤的条件,若不满足,则要对所作

的图进行修正,直至满足V V OL 4.0≤的条件。(CS C OL r I V V 00

ES += 及己知

V V C 05.00ES =)

第3章 集成电路中的无源元件 复 习 思 考 题

3.3 设计一个4k Ω的基区扩散电阻及其版图。 试求: (1) 可取的电阻最小线宽min R W =?你取多少?

答:12μm

(2) 粗估一下电阻长度,根据隔离框面积该电阻至少要几个弯头?

答:一个弯头

第4章 晶体管晶体管逻辑(TTL)电路 复 习 思 考 题

4.4 某个TTL 与非门的输出低电平测试结果为 OL V =1V 。试问这个器件合格吗?上 机使用时有什么问题? 答:不合格。

4.5 试分析图题4.5所示STTL 电路在导通态和截止态时各节点的电压和电流,假定各管的

β=20, BEF V 和一般NPN 管相同, BCF V =0.55V , CES V =0.4~0.5V , 1

CES V =0.1~0.2V 。

答:(1)导通态(输出为低电平)

V V B 1.21= , V V B 55.12= ,V V B 2.13= ,V V B 5.04= ,V V B 8.05= ,

mA I I B R 1.211== ,mA I I C R 9.422== ,mA I I I R E R 25.0534≈≈≈ mA I B 012.03= ,04≈B I ,mA I B 4.35= ,mA I I RB B 2.066== mA I E 72= ,mA I I RC C 2.366== ,mA I CCL 2.7= (2)截止态(输出为高电平)

V V B 1.11= ,V V B 5.02= ,V V B 95.41= ,V V B 2.44=

mA I I B R 79.211== ,mA I R 1.24= ,0652≈==B B B I I I ,4B I 与0I 有关 4421B R R R CCH I I I I I +++=

4.7 要求图题4.7所示电路在低电平输出时带动20个同类门,试计算输出管 5Q 的集电极串联电阻的最大值 5CS r ,max

是多少?

答:24Ω

4.8 试分析图题4.8所示两种电路在逻辑功能上的差别及产生差别的原因,并写出F ,F ′的逻辑表达式。

答:BC A F += , '

'

'

'

C B A F =

4.9 写出图题4.9所示电路的输入与输出的逻辑关系。

答:DE ABC •

4.11 写出图题4.11所示电路的Q 与A ,B 的逻辑关系,并说明为什么输出级一定要用有源泄放电路。

答:B A Q ⊕=

第5章 发射极耦合逻辑(ECL)电路 不做习题

第6章 集成注入逻辑( L I 2)电路

不做习题

第7章 MOS 反相器 复 习 思 考 题

7.1已知一自举反相器如图题7.1所示,其负载管的W/L=2,设其他参数为

T V =0.7V , DD V =5V , 25/101V A k -⨯=,忽略衬底偏置效应。

(1) 当 DD IH V V =时,欲使OL V =0.3V ,驱动管应取何尺寸?

答:⎪⎭

⎝⎛=9L W

7.2 有一E/D NMOS 反相器,若 TE V =2V ,TD V =-2V , R β=25,DD V =5V 。

(1) 求此反相器的逻辑电平是多少?

答:≈OL

V )

(22TE DD R TD

V V V -β

第8章 MOS 基本逻辑单元 复 习 思 考 题

8.2 图题 8.2为一E/D NMOS 电路。 (1) 试问此电路可实现何种逻辑运算?

答:B A ⊕

(2) 设 V V DD 5=, V V TD 3-=, V V TE 1=, 输入高电平为 DD IH V V =,输入低电平为

V V IL 0=。

求各种输入情况下电路的直流工作状态、各结点电位、各支路电流及直流功耗。 答:⑴设端V V V IL B 0==,而A 端又分两种情况: