模擬集成電路復習

-.z.研究模擬集成電路的重要性：（1）首先，MOSFET的特征尺寸越來越小，本征速度越來越快；（2）SOC芯片發(fā)展的需求。模擬設計困難的原因：（1）模擬設計涉及到在速度、功耗、增益、精度、電源電壓等多種因素間進行折衷，而數字電路只需在速度和功耗之間折衷；（2）模擬電路對噪聲、串擾和其它干擾比數字電路要敏感得多；（3）器件的二級效應對模擬電路的影響比數字電路要嚴重得多；（4）高性能模擬電路的設計很少能自動完成，而許多數字電路都是自動綜合和布局的。魯棒性就是系統(tǒng)的健壯性。它是在異常和危險情況下系統(tǒng)生存的關鍵。所謂"魯棒性”，是指控制系統(tǒng)在一定的參數攝動下，維持*些性能的特性。版圖設計過程：設計規(guī)則檢查（DRC）、電氣規(guī)則檢查（ERC）、一致性校驗（LVS）、RC分布參數提取MOS管正常工作的基本條件是:所有襯源（B、S）、襯漏（B、D）pn結必須反偏溝道為夾斷條件：（1）截止區(qū)：Id=0；Vgs<Vth（2）線性區(qū)的NMOSFET（0<VDS<VGS－VT）（3）飽和區(qū)的MOSFET（VDS≥VGS－VT）柵極跨導gm：是表征柵-源電壓對于輸出漏極電流控制作用強弱的一個重要的參數，它反映了器件的小信號放大性能，希望越大越好。體效應：理想情況下是假設晶體管的襯底和源是短接的，實際上兩者并不一定電位相同，當VB變得更負時，Vth增加，這種效應叫做體效應。體效應會改變晶體管的閾值電壓。10、11、亞閾值導電性：當Vgs下降到低于Vth時器件突然關斷。實際上，Vgs==Vth時，一個"弱”的強反型仍然存在，并有一些源漏電流。當Vgs<Vth，Id也并非是無限小，而是與Vgs呈現指數關系，這種效應稱為"亞閾值導電”。12、形成溝道時的VG稱為閾值電壓記為VT13、MOS低頻小信號14、模擬電路的八邊形法則：15、共源級的四種接法：（1）采用電阻負載的共源級；增益：（2）采用二級管接法；（增益與偏置電流無關，即輸入與輸出呈線性(大信號時也如此！)（3）采用電流源負載的共源級（4）工作在線性區(qū)的MOS負載的共源級（5）帶源極負反饋的共源級16、源極跟隨器（可以起到一個電壓緩沖器的作用）17、共柵放大器直接耦合的共柵級電容耦合的共柵級18、共源共柵放大器：共源共柵優(yōu)點：產生大的增益；屏蔽特性；輸出阻抗高。19、差動信號的優(yōu)點：（1）能有效抑制共模噪聲；（2）增大了輸出電壓擺幅(是單端輸出的兩倍)；（3）偏置電路更簡單(差分對可以直接耦合)、輸出線性度更高；（4）缺點是芯片面積和功耗略有增加.（=μnCO*(W/L)）20、基本電流鏡：電流鏡作用：（1）電流鏡可以精確的復制電流而不受工藝和溫度影響。Iout和IREF比值由器件尺寸的比率決定，該值可以控制在合理精度范圍內。（2）為差動放大器起偏置作用（為抑制溝道長度調制的影響，可以使用共源共柵的電流鏡）有源電流鏡：像有源器件一樣用來處理信號的電流鏡結構叫做有源電流鏡。21、共源放大器的高頻模型（CGD會產生密勒效應）22、共源共柵放大器的高頻特性（從M2源極看進去的低頻輸入電阻約為1/(gm2+gmb2)，這也是M1的負載低頻電阻；CGD1的密勒效應由A點到*電的增益AV*決定；AV*=-gm1/(gm2+gmb2),若M1、M2的寬長比大致相同，則AV*1；CGD1在輸入節(jié)點產生的密勒效應電容大小近似為2CGD1，同CS放大器相比，顯然小了很多）23、噪聲譜，也稱為"功率譜密度"（PSD，表示在每一個頻率上信號具有的功率大小。噪聲波形*（t）的PSD，即S*(f)，被定義成在f附近1HZ帶寬內*（t）具有的平均功率。單位：V2/HZ熱噪聲分為：電阻熱噪聲，閃爍噪聲24、反饋電路特性：（1）增益靈敏度降低；（2）終端阻抗變化；（3）帶寬變化；（4）非線性減小OUTINAVRINROUT電壓—電壓（串）減小增大減小電壓—電流（并）減小減小減小電流—電壓（串）減小增大增大電流—電流（并）減小減小增大25、便求解，在一定條件下可用（點—結點關聯）估算系統(tǒng)的極點頻率。26、類型的晶體管相比，MOS器件的尺寸很容易按比例_縮小，CMOS電路被證明具有_較低__的制造成本。27放大應用時，通常使MOS管工作在_飽和_區(qū)，電流受柵源過驅動電壓控制，我們定義_跨導_來表示電壓轉換電流的能力。28、源跟隨器主要應用是起到___電壓緩沖器___的作用。29、柵放大器結構的一個重要特性就是_輸出阻抗_很高，因此可以做成___恒定電流源_。30、由于_尾電流源輸出阻抗為有限值_或_電路不完全對稱_等因素，共模輸入電平的變化會引起差動輸出的改變。31、λ為溝長調制效應系數，λ值與溝道長度成___反比__（正比、反比）。32溝道長度調制解：當柵與漏之間的電壓增大時，實際的反型溝道長度逐漸減小，也就是說，L實際上是VDS的函數，這種效應稱為溝道長度調制。33、等效夸導Gm解：對于*種具體的電路結構，定義為電路的等效跨導，來表示輸入電壓轉換成輸出電流的能力34、輸出擺幅解:輸出電壓最大值與最小值之間的差。1、"MOS器件即使沒有傳輸電流也可能導通”，這種說法正確么？為什么？解：正確。當時，器件工作在深線性區(qū)，此時雖然足夠的VGS可以滿足器件的導通條件，但是VDS很小，以至于沒有傳輸電流。3、帶有源極負反饋的共源極放大電路相對于基本共源極電路有什么優(yōu)點？解：由帶有源極負反饋的共源極放大電路的等效跨導表達式得，若RS>>1/gm，則Gm/r