第6章 模拟集成电路
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目 录第1章 绪 论1.1 复习笔记1.2 课后习题详解1.3 名校考研真题详解第2章 运算放大器2.1 复习笔记2.2 课后习题详解2.3 名校考研真题详解第3章 二极管及其基本电路3.1 复习笔记3.2 课后习题详解3.3 名校考研真题详解第4章 双极结型三极管及放大电路基础4.1 复习笔记4.2 课后习题详解4.3 名校考研真题详解第5章 场效应管放大电路5.1 复习笔记5.2 课后习题详解5.3 名校考研真题详解第6章 模拟集成电路6.1 复习笔记6.2 课后习题详解6.3 名校考研真题详解第7章 反馈放大电路7.1 复习笔记7.2 课后习题详解7.3 名校考研真题详解第8章 功率放大电路8.1 复习笔记8.2 课后习题详解8.3 名校考研真题详解第9章 信号处理与信号产生电路9.1 复习笔记9.2 课后习题详解9.3 名校考研真题详解第10章 直流稳压电源10.1 复习笔记10.2 课后习题详解10.3 名校考研真题详解第11章 电子电路的计算机辅助分析与设计第1章 绪 论1.1 复习笔记一、电子系统与信号电子系统指若干相互连接、相互作用的基本电路组成的具有特定功能的电路整体。
信号是信息的载体,按照时间和幅值的连续性及离散性可把信号分成4类:①时间连续、数值连续信号,即模拟信号;②时间离散、数值连续信号;③时间连续、数值离散信号;④时间离散、数值离散信号,即数字信号。
二、信号的频谱任意满足狄利克雷条件的周期函数都可展开成傅里叶级数(含有直流分量、基波、高次谐波),从这种周期函数中可以取出所需要的频率信号,过滤掉不需要的频率信号,也可以过滤掉某些频率信号,保留其它频率信号。
幅度频谱:各频率分量的振幅随频率变化的分布。
相位频谱:各频率分量的相位随频率变化的分布。
三、放大电路模型信号放大电路是最基本的模拟信号处理电路,所谓放大作用,其放大的对象是变化量,本质是实现信号的能量控制。
放大电路有以下4种类型:1.电压放大电路电路的电压增益为考虑信号源内阻的电压增益为2.电流放大电路电路的电流增益为考虑信号源内阻的电压增益为3.互阻放大电路电路的互阻增益为4.互导放大电路电路的互导增益为四、放大电路的主要性能指标1输入电阻:输入电压与输入电流的比值,即对输入为电压信号的放大电路,R i越大越好;对输入为电流信号的放大电路,R i越小越好。
模拟电⼦技术重要知识点整理模拟电⼦技术重要知识点整理第⼀章绪论1.掌握放⼤电路的主要性能指标都包括哪些。
2.根据增益,放⼤电路有哪些分类。
并且会根据输出输⼊关系判断是哪类放⼤电路,会求增益。
第⼆章运算放⼤器1.集成运放适⽤于放⼤何种信号?2.会判断理想集成运放两个输⼊端的虚短、虚断关系。
如:在运算电路中,集成运放的反相输⼊端是否均为虚地。
3.运放组成的运算电路⼀般均引⼊负反馈。
4.当集成运放⼯作在⾮线性区时,输出电压不是⾼电平,就是低电平。
5.在运算电路中,集成运放的反相输⼊端不是均为虚地。
6.理解同相放⼤电路、反相放⼤电路、求和放⼤电路等,会根据⼀个输出输⼊关系表达式判断何种电路能够实现这⼀功能。
7.会根据虚短、虚断分析含有理想运放的放⼤电路。
第三章⼆极管及其基本电路1.按导电性能的优劣可将物质分为导体、半导体、绝缘体三类,导电性能良好的⼀类物质称为导体,⼏乎不导电的物质称为绝缘体,导电性能介于中间的称为半导体。
2.在纯净的单晶硅或单晶锗中,掺⼊微量的五价或三价元素所得的掺杂半导体是什么,其多数载流⼦和少数载流⼦是是什么,⼜称为什么半导体。
3.半导体⼆极管由⼀个PN结做成,管⼼两侧各接上电极引线,并以管壳封装加固⽽成。
4.半导体⼆极管可分为哪两种类型,其适⽤范围是什么。
5.⼆极管最主要的特性是什么。
6.PN结加电压时,空间电荷区的变化情况。
7.杂质半导体中少数载流⼦浓度只与温度有关。
8.掺杂半导体中多数载流⼦主要来源于掺杂。
9.结构完整完全纯净的半导体晶体称为本征半导体。
10.当掺⼊三价元素的密度⼤于五价元素的密度时,可将N型转型为P型;当掺⼊五价元素的密度⼤于三价元素的密度时,可将P型转型为N型。
11.温度升⾼后,⼆极管的反向电流将增⼤。
12.在常温下,硅⼆极管的开启电压约为0.3V,锗⼆极管的开启电压约为0.1V。
13.硅⼆极管的正向压降和锗管的正向压降分别是多少。
14.PN结的电容效应是哪两种电容的综合反映。
《模拟集成电路设计》课程教学大纲一、课程基本信息1、课程编码:2、课程名称(中/英文):模拟集成电路设计/ Design of Analog integrated Circuits3、学时/学分:56学时/3.5学分4、先修课程:电路基础、信号与系统、半导体物理与器件、微电子制造工艺5、开课单位:微电子学院6、开课学期(春/秋/春、秋):秋7、课程类别:专业核心课程8、课程简介(中/英文):本课程为微电子专业的必修课,专业核心课程,是集成电路设计方向最核心的专业课程之一。
本课程主要介绍典型模拟CMOS集成电路的工作原理、设计方法和设计流程、仿真分析方法,以及模拟CMOS集成电路的最新研发动态。
通过该课程的学习,将为学生今后从事集成电路设计奠定坚实的理论基础。
9、教材及教学参考书:教材:《模拟集成电路设计》,魏廷存,等编著教学参考书:1)《模拟CMOS集成电路设计》(第2版).2)《CMOS模拟集成电路设计》二、课程教学目标本课程为微电子专业的必修课,专业核心课程,是集成电路设计方向最核心的专业课程之一。
通过该课程的学习,将为学生今后从事集成电路设计奠定坚实的理论基础。
本课程主要介绍典型模拟CMOS集成电路的工作原理、设计方法和设计流程、仿真分析方法,以及模拟CMOS模拟集成电路的最新研发动态。
主要内容有:1)模拟CMOS集成电路的发展历史及趋势、功能及应用领域、设计流程以及仿真分析方法;2)CMOS元器件的工作原理及其各种等效数学模型(低频、高频、噪声等);3)针对典型模拟电路模块,包括电流镜、各种单级放大器、运算放大器、比较器、基准电压与电流产生电路、时钟信号产生电路、ADC与DAC电路等,重点介绍其工作原理、性能分析(直流/交流/瞬态/噪声/鲁棒性等特性分析)和仿真方法以及电路设计方法;4)介绍模拟CMOS集成电路设计领域的最新研究成果,包括低功耗、低噪声、低电压模拟CMOS集成电路设计技术。
第一章绪论1、什么是Scaling-down,它对集成电路的发展有什么重要作用?在器件按比例缩小过程中需要遵守哪些规则(CE,CV,QCE),这些规则的具体实现方式(1)为了保证器件性能不变差,衬底掺杂浓度要相应增大。
通过Scaling-down使集成电路的集成度不断提高,电路速度也不断提高,因此Scaling-down是推动集成电路发展的重要理论。
(2)在CE规则中,所有几何尺寸,包括横向和纵向尺寸,都缩小k倍;衬底掺杂浓度增大k倍;电源电压下降k倍。
(3)在CV规则中,所有几何尺寸都缩小k倍;电源电压保持不变;衬底掺杂浓度增大k2倍。
(4)在QCE规则中,器件尺寸k倍缩小,电源电压α/k倍(1<α<k)变化,衬底掺杂浓度增大αk倍2、什么是摩尔定律?集成电路容量每18个月增加一倍。
3、什么是版图设计?包含哪两个要素?(1)版图设计就是按照线路的要求和一定的工艺参数,设计出元件的图形并进行排列互连,以设计出一套供IC制造工艺中使用的光刻掩膜版的图形,称为版图或工艺复合图(2)一定功能的电路结构;一定的工艺规则4、集成电路全定制和半定制设计的过程,及区别自动化技术:半定制,标准单元技术手工技术:全定制,一般用于高性能数字电路或者模拟电路第二章电路基础知识1、管子的串并联,电阻模型分析。
串联:两个宽长比为W/L的管子串联,若等价为一个管子,其宽长比为多少?并联:两个宽长比为W/L的管子并联,若等价为一个管子,其宽长比为多少?2、管子的尺寸标注3、复杂逻辑门的功能分析(写出逻辑表达式),或根据逻辑表达式,画出CMOS电路图4、传输门结构,原理(1)由两个增强型MOS管(一个P沟道,一个N沟道)组成。
(2)C=0,!C=1时,两个管子都夹断,传输门截止,不能传输数据。
(3)C=1,!C=0时,传输门导通。
(4)双向传输门:数据可以从左边传输到右边,也可以从右边传输到左边,因此是一个双向传输门。