B6-CMOS模拟集成电路重点

B6-CMOS模拟集成电路重点第一页，共79页。考试题型一、名词解释（每个2.5分，共10分）二、填空题（每个空2分，共30分）三、判断题（每个题2分，共10分）四、简答题（每小题10分，共20分）五、计算题（每小题15分，共30分）试卷满分100分

第二页，共79页。MOS器件MOS器件特点：载流子导电，电压控制型器件MOS器件的源端和漏端在几何上是等效的。MOS器件的结构第三页，共79页。MOS器件

WGatewidth；

Ldrawn(L)Gatelength--layoutgatelength；

LeffEffectivegatelength；

LDS/Dsidediffusion；

W/LAspectratio；

S.D.G.BSource,Drain,Gate,Bulk(Body)MOS器件的结构第四页，共79页。MOS器件PMOS、NMOS器件剖面图PMOS、NMOS器件剖面图MOS器件是4端器件（D,G,S,B)NMOS，PMOS两种类型：CMOS工艺中，PMOS管与NMOS管必须做在同一衬底上，若衬底为P型，则PMOS管要做在一个N型的“局部衬底”上，这块与衬底掺杂类型相反的N型“局部衬底”叫做N阱衬底端电平使PN结反偏

NMOS共享一个衬底端，PMOS有各自的衬底端。第五页，共79页。MOS器件阈值电压以NMOS为例：D和S接地①VG<0，空穴在硅表面积累0<VG<Vth硅表面耗尽：表面只有固定的负电荷强反型条件：栅极下硅表面反型层的载流子浓度=衬底掺杂浓度第六页，共79页。MOS器件阈值电压(NMOS,VDS=0.1V)第七页，共79页。MOS器件强反型条件：栅极下硅表面反型层的载流子浓度=衬底掺杂浓度理想的阈值电压：第八页，共79页。MOS器件栅氧化层中的电荷陷阱

Qss为氧化层中有效正电荷密度

Qss有可能使NMOS的Vth为负值，通过沟道离子注入可以提高Vth

沟道离子注入注入P型杂质，使沟道内的P型杂质浓度上升，则：第九页，共79页。MOS器件沟道电荷随VDS变化第十页，共79页。MOS器件第十一页，共79页。MOS器件图2.11三级管区漏电流与漏源电压的关系第十二页，共79页。MOS器件②电流方程b.深三极管区图2.12深三极管区的线性工作第十三页，共79页。MOS器件②电流方程饱和区VDS>VGS-VTH沟道夹断，电流随VDS增加近似固定第十四页，共79页。MOS器件电流源饱和区时，由于电流近似恒定，MOS构成电流源第十五页，共79页。MOS器件第十六页，共79页。MOS器件VDS与工作区第十七页，共79页。MOS器件问题:一个nMOS管,偏置VGS>VT,漏级开路(ID=0),此晶体管是处于cutoff状态还是其他状态?为什么?第十八页，共79页。MOS器件第十九页，共79页。MOS器件第二十页，共79页。MOS器件由上述比较来看,一个aspect为100,Vod=0.2V,ID=100

μA的MOS管.跨导约为最小的npn管(1ma偏置)的1/40.重要结论:MOS模拟电路设计中,决定放大器增益的重要因素gm首先是取决于W/L值.(由2-17表达式)关于偏置电流ID对gm的影响,由2-18式知gm∝(ID)1/2,调节ID对gm作用较小,且从放大器输出电阻来看,较高ID对增益不一定有利.第二十一页，共79页。MOS器件沟道长度调制效应第二十二页，共79页。MOS器件沟道长度调制效应第二十三页，共79页。MOS器件沟道长度调制效应第二十四页，共79页。MOS器件第二十五页，共79页。MOS器件第二十六页，共79页。MOS器件第二十七页，共79页。MOS器件第二十八页，共79页。MOS器件第二十九页，共79页。MOS器件第三十页，共79页。MOS器件第三十一页，共79页。MOS器件第三十二页，共79页。MOS器件第三十三页，共79页。MOS器件第三十四页，共79页。MOS器件第三十五页，共79页。单级放大器单级放大器四种基本类型 共源放大器 源跟随器 共栅放大器 共源共栅放大器第三十六页，共79页。单级放大器-共源放大器第三十七页，共79页。单级放大器-源跟随器源跟随器具有大的输入阻抗和中等的输出阻抗第三十八页，共79页。单机放大器-源跟随器第三十九页，共79页。单级放大器-共栅放大器第四十页，共79页。单级放大器-共栅放大器第四十一页，共79页。单级放大器-共栅放大器第四十二页，共79页。单级放大器-共栅放大器第四十三页，共79页。单级放大器-共栅放大器第四十四页，共79页。单级放大器-共源共栅电路第四十五页，共79页。单级放大器-共源共栅电路第四十六页，共79页。单级放大器-共源共栅电路第四十七页，共79页。单级放大器-共源共栅电路第四十八页，共79页。单级放大器-共源共栅电路第四十九页，共79页。单级放大器-共源共栅电路第五十页，共79页。单级放大器-共源共栅电路第五十一页，共79页。单级放大器-共源共栅电路第五十二页，共79页。差动放大器第五十三页，共79页。差动放大器-差分信号的定义第五十四页，共79页。差动放大器-单端和差分工作的特点第五十五页，共79页。差动放大器-基本差动对的定性分析第五十六页，共79页。差动放大器-基本差动对的定量分析第五十七页，共79页。差动放大器-基本差动对的定量分析第五十八页，共79页。差动放大器-基本差动对的定量分析in第五十九页，共79页。差动放大器-MOS为负载的差动对第六十页，共79页。差动放大器-MOS为负载的差动对第六十一页，共79页。有源和无源电流镜基本电流镜 电流源，电流镜，有源、无源电流镜的基本概念共源共栅电流镜 特点：输出阻抗高，恒流性能好，但是占用更多的voltageheadroom有源电流镜第六十二页，共79页。有源和无源电流镜-有源电流镜第六十三页，共79页。有源和无源电流镜-有源电流镜第六十四页，共79页。放大器的频率特性密勒效应极点和节点的关联第六十五页，共79页。噪声噪声类型 热噪声闪烁噪声第六十六页，共79页。反馈PropertiesofFeedbackCircuits

增益去敏(GainDesensitization)，带宽改进(BandwidthModification)，端口阻抗改变(TerminalImpedenceModification)等.TypesofAmplifiers

根据放大器输入和输出特性得不同，放大器可分为电压放大器，电流放大器，跨导放大器和跨阻放大器。图8.2给出了这四种放大器的图示，等效电路及特性。

第六十七页，共79页。第六十八页，共79页。

图8.2四种类型放大器讨论：1，我们常见的放大器，根据其输入输出特性，大致可归于四类放大器中的一种，但任何一个放大器电路都不是某种类型的理想结构。

2,负反馈可以使放大器的输入输出阻抗得到大幅度的改变，因此要获得接近理想的某类型放大器，负反馈是有效的措施。

第六十九页，共79页。运算放大器的性能参数第七十页，共79页。运算放大器的性