CMOS模拟集成电路设计_ch8反馈
CMOS反相器的电路仿真及其工艺模拟和版图设计
CMOS反相器的电路仿真及其工艺模拟和版图设计摘要：CMOS技术自身的巨大发展潜力是IC高速持续发展的基础。
集成电路制造水平发展到深亚微米工艺阶段，CMOS的低功耗、高速度和高集成度得到了充分的体现。
本文主要通过简单的介绍基于Cadence的CMOS反相器的电路仿真和版图设计及基于SILV ACO的CMOS反相器的工艺仿真，体现了集成电路CAD 的一种基本方法和操作过程。
关键词：CMOS反相器、Cadence、SILV ACO、仿真、工艺、版图0引言：电子技术的发展使计算机辅助设计（CAD）技术成为电路设计不可或缺的有力工具。
国内外电子线路CAD软件的相继推出与版本更新，是CAD技术的应用渗透到电子线路与系统设计的各个领域，如电路图和版图的绘制、模拟电路仿真、工艺模拟与仿真、逻辑电路分析、优化设计、印刷电路板的布线等。
CAD 技术的发展使得电子线路设计的速度、质量、精确度得以保证。
顺应集成电路发展的要求，集成电路CAD，确切地说是整个电子设计自动化必须要有更大的发展。
随着集成电路与计算机的迅速发展，以CAD为基础的EDA技术一渗透到电子系统和专用集成电路设计的各个环节。
一个能完成比较复杂的VLSI设计的EDA系统一般包括10~20个CAD工具，涉及从高层次数字电路的自动综合、数字系统仿真、模拟电路仿真到各种不同层次的版图设计和校验工具，完成自顶向下的VLSI设计的各个环节和全部过程。
为满足日益增大的信息处理能力的需求，主要从实现图形最小尺寸的工艺精度和提高单位面积晶体管数目的集成度两个方面来努力，还要综合考虑满足电路功能以及工作频率和功耗的性能指标。
CMOS技术自身的巨大发展潜力是IC高速持续发展的基础。
集成电路制造水平发展到深亚微米工艺阶段，CMOS的低功耗、高速度和高集成度得到了充分的体现。
1基于Cadence的CMOS反相器的设计：1.1 Cadence简介：Cadence是一个大型的EDA软件，它几乎可以完成电子设计的方方面面，包括ASIC设计、FPGA设计和PCB板设计。
模电Ch8
iB =const Q VCES Vom 2Vom O vCE
(VCC VCES ) 2 2 RL VCC 2 RL
2
iC2
VCES__saturation value of VCE .
The load power Po
Vom Vom Vom Po = Vo I o 2 2 RL 2 RL
• Entire sinusoidal wave
produced on RL.
vi=0，UEQ＝ UBQ＝0。
＋
Positive half a cycle ： ＋VCC→T1→RL→GND
Negative half a cycle： GND→RL →T2 → －VCC
U om VCC U CES 2
Huazhong University of Science and Technology The Department of Electronics and Information Engineering
First Term 09/10
Electronic Circuit Analysis and Design
• Keeping internal junction temperature below the maximum allowable temperature.
8.1 Introduction Power Amplifiers 3. How to get high efficiency
• Reducing dc power dissipation, in terms of reducing dc currents.
vI
iC
RL
+
cmos集成电路设计教案
cmos集成电路设计教案写作主题：CMOS集成电路设计教案文章序号：1引言：CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）集成电路设计是现代电子工程中的一个重要领域。
它涉及到数字电路、模拟电路和混合信号电路的设计与实现。
设计一份高质量的CMOS集成电路设计教案对于培养电子工程师的技能和知识至关重要。
本文将深入探讨CMOS集成电路设计教案的多个方面，包括教学目标、教学内容、教学方法、教学评估和实践应用等。
文章序号：2教学目标：CMOS集成电路设计教案的教学目标是帮助学生全面理解CMOS集成电路的原理和设计方法，培养他们的设计能力和实践能力。
具体而言，教学目标包括：1. 理解CMOS集成电路的基本原理和工作方式。
2. 掌握CMOS集成电路设计中的关键概念和方法。
3. 熟悉CMOS集成电路设计工具和流程。
4. 能够进行CMOS集成电路的模拟和数字仿真。
5. 能够设计和实现简单的CMOS集成电路。
文章序号：3教学内容：CMOS集成电路设计教案的教学内容应包括以下方面：1. CMOS原理和工作方式的介绍- N沟道和P沟道MOSFET的结构和特性- CMOS逻辑门电路的实现和特点2. CMOS集成电路设计基础知识- 逻辑门电路和时序电路的设计- 模拟电路的设计和仿真- 时钟和时序设计3. CMOS集成电路设计工具和流程- EDA工具的介绍和使用方法- CMOS电路的布局和布线规则- 物理设计和验证4. CMOS集成电路实践应用- 集成电路的应用领域和发展趋势- 嵌入式系统设计与应用- 特定应用领域的案例分析文章序号：4教学方法：为了实现教学目标，采用多种教学方法是必要的。
在CMOS集成电路设计教案中，可以采用以下教学方法：1. 理论讲解：通过课堂讲解，向学生介绍CMOS集成电路的基本原理和设计方法。
重点讲解关键概念和方法。
2. 实验实践：组织学生进行一系列的实验实践，包括模拟仿真和数字逻辑实现。
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。
电子科大集成电路原理实验报告-CMOS模拟集成电路设计与仿真标准实验报告
电子科大集成电路原理实验报告-CMOS模拟集成电路设计与仿真标准实验报告电子科技大学微电子与固体电子学院集成电路原理与设计CMOS模拟集成电路设计与仿真电子科技大学实验报告实验地点：211楼606 实验时间：2014.6.7一、实验室名称：微电子技术实验室二、实验项目名称：CMOS模拟集成电路设计与仿真三、实验学时：4四、实验原理参照实验指导书。
五、实验目的本实验是基于微电子技术应用背景和《集成电路原理与设计》课程设置及其特点而设置，为IC设计性实验。
其目的在于：根据实验任务要求，综合运用课程所学知识自主完成相应的模拟集成电路设计，掌握基本的IC设计技巧。
学习并掌握国际流行的EDA仿真软件Cadence的使用方法，并进行电路的模拟仿真。
六、实验内容1、UNIX操作系统常用命令的使用，Cadence EDA仿真环境的调用。
2、设计一个运算放大器电路，要求其增益大于40dB, 相位裕度大于60?，功耗小于10mW。
3、根据设计指标要求，选取、确定适合的电路结构，并进行计算分析。
4、电路的仿真与分析，重点进行直流工作点、交流AC分析、瞬态Trans分析、建立时间小信号特性和压摆率大信号分析，能熟练掌握各种分析的参数设置方法。
5、电路性能的优化与器件参数调试，要求达到预定的技术指标。
6、整理仿真数据与曲线图表，撰写并提交实验报告。
七、实验仪器设备（1）工作站或微机终端一台（2）局域网2（3）EDA仿真软件 1套八、实验步骤1、根据实验指导书熟悉UNIX操作系统常用命令的使用，掌握Cadence EDA仿真环境的调用。
2、根据设计指标要求，设计出如下图所示的电路结构。
并进行计算分析，确定其中各器件的参数。
3、电路的仿真与分析，重点进行直流工作点、交流AC分析、瞬态Trans分析，能熟练掌握各种分析的参数设置方法。
4、电路性能的优化与器件参数调试，要求达到预定的技术指标。
具体计算步骤如下：（参见模拟CMOS集成电路设计）1. 通过额定功耗和片外电容C计算偏置电路电流以及流进M6，M8电流，再通过相关试验得到相关pmos，nmos的Vth和k和λ，得到m6，m8，m9宽长比并计算密勒电容Cc2. 通过cmr计算m4和m0的宽长比3. 通过GB和Cc求出m2和m5宽长比4. 由m6，m8的Ids电流计算m7宽长比5. 进行电路仿真，观察电路是否符合各方面要求。
CMOS集成电路设计-拉扎维第八章-反馈
检测和返回机制
返回：信号相加
电压相加：串联(反馈信号 与输入信号不同节点)
电流相加：并联(反馈信号 与输入信号同一节点)
电压相加
电流相加
9.2 反馈结构
• 电压电压反馈: 是并-串反馈（反馈网络和输出并联，和输入串联） 采样输出电压并且以电压形式返回反馈信号。
4）电流-电流反馈
Iout AI
Iin 1 AI
Rout,close Rout (1 AI )
Rin,close
Rin (1 AI
)
1.反馈检测一个电流并产生一 个电流
2.输入阻抗减小一个因子
(1+βA1); 3.输出阻抗增加一个因子 (1+βA1);
电流-电流反馈的例子
Ve VX VF VX A0I X Rin
I X Rin VX A0 I X Rin
VX IX
Rin 1 A0
结论: 输入端串联，输入阻抗增 大一个因子 (1+βA0)
总之，V-V反馈减小了输出阻抗，增大了输入阻抗，可以用在高阻抗源和低阻抗 负载之间的“缓冲”级。
电压-电压反馈
4.实例:
I F VX gmF , Ie I F ,VM Ro gmFVX
I X VX VM / Rout VX Ro gmFVX / Rout
VX
IXRoBiblioteka t1 Ro gmF结论: 输出阻抗降低一个因子 (1+R0 gmF); 电流-电压反馈使输入输出阻抗都减小。
电压-电流反馈
4.例子 :计算电路的输入输出阻抗
答：
模拟CMOS集成电路设计(毕查德·拉扎维著,陈贵灿等译,西安交通大学出版社) 绪论课件
模拟CMOS集成电路设计教材n模拟CMOS集成电路设计，毕查德.拉扎维著，陈贵灿等译，西安交通大学出版社参考资料n半导体集成电路，朱正涌，清华大学出版杜n CMOS模拟电路设计（英文），P.E.Allen，D.R.Holberg，电子工业出版社n模拟集成电路的分析与设计，P.R.Gray等著，高等教育出版社半导体集成电路发展历史n1947年BELL实验室发明了世界上第一个点接触式晶体管（Ge NPN）半导体集成电路发展历史n1948年BELL 实验室的肖克利发明结型晶体管n1956年肖克利、布拉顿和巴丁一起荣获诺贝尔物理学奖n50年代晶体管得到大发展（材料由Ge→Si）半导体集成电路发展历史n1958年TI公司基尔比发明第一块简单IC。
n在Ge晶片上集成了12个器件。
n基尔比也因此与赫伯特·克勒默和俄罗斯的泽罗斯·阿尔费罗夫一起荣获2000年度诺贝尔物理学奖。
半导体集成电路发展历史n19世纪60年代美国仙童公司的诺依斯开发出用于IC的平面工艺技术，从而推动了IC制造业的大发展。
半导体集成电路发展历史n60年代TTL、ECL出现并得到广泛应用n1966年MOS LSI发明（集成度高，功耗低）n70年代MOS LSI得到大发展（出现集成化微处理器，存储器）n80年代VLSI出现，使IC进入了崭新的阶段。
n90年代ASIC、ULSI和巨大规模集成GSI等代表更高技术水平的IC 不断涌现，并成为IC应用的主流产品。
n21世纪SOC、纳米器件与电路等领域的研究已展开n展望可望突破一些先前认为的IC发展极限，对集成电路IC的涵义也将有新的诠释。
集成电路用半导体工艺，或薄膜、厚膜工艺（或这些工艺的组合），把电路的有源器件、无源元件及互连布线以相互不可分离的状态制作在半导体或绝缘材料基片上，最后封装在一个管壳内，构成一个完整的、具有特定功能的电路、组件、子系统或系统。
模拟集成电路n1967年国际电工委员会（IEC）正式提出模拟集成电路的概念，它包括了除逻辑集成电路以外的所有半导体集成电路。
模拟cmos集成电路设计研究生课程实验报告
模拟cmos集成电路设计研究生课程实验报告模拟CMOS集成电路设计研究生课程实验报告1. 引言在现代电子工程领域中，模拟CMOS集成电路设计一直是一个备受关注的研究领域。
本文将对模拟CMOS集成电路设计研究生课程实验进行全面评估，并撰写一份有价值的实验报告。
通过这篇文章，我们将深入探讨模拟CMOS集成电路设计的原理、方法和实践，为读者带来深刻而全面的理解。
2. 实验内容本次课程实验旨在通过实际操作，让学生深入理解模拟CMOS集成电路设计的基本原理和流程。
实验包括了对CMOS集成电路的基本认识、基于SPICE仿真工具的电路模拟设计、以及实际电路的布局与布线等内容。
在实验中，学生需要掌握CMOS集成电路的工作原理、信号传输特性、电路设计的基本流程以及布局与布线的关键技术。
3. 深度评估通过对实验内容的深度评估，我们可以认识到模拟CMOS集成电路设计的复杂性和重要性。
学生需要理解CMOS技术在集成电路设计中的核心地位，以及其在实际电路中的应用。
SPICE仿真工具在电路设计中的作用和优势也是本次实验的重要内容。
电路的布局与布线对于电路性能的影响不可忽视，学生需要深入理解布局布线的原理和方法。
4. 文章撰写在文章的撰写过程中，我们将按照知识的文章格式进行，使用序号标注，并在内容中多次提及模拟CMOS集成电路设计这一主题。
在文章的开头，我们将对模拟CMOS集成电路设计的重要性和实验的背景进行介绍，为读者带来对主题的直观了解。
我们将从CMOS集成电路的基本原理和工作特性入手，逐步展开对实验内容的深入解析。
在文章的结尾，我们将总结实验的收获和体会，共享对模拟CMOS集成电路设计的个人观点和理解。
5. 总结与展望通过本文的撰写和深度评估，我们不仅对模拟CMOS集成电路设计研究生课程实验进行了全面解析，同时也为读者带来了对这一领域的深刻理解和启发。
未来，希望能进一步探讨模拟CMOS集成电路设计的前沿技术和发展趋势，为电子工程领域的学术研究和技术应用提供更多有价值的内容。
模拟cmos集成电路设计
模拟CMOS集成电路设计1. 引言模拟CMOS集成电路设计是现代集成电路设计的重要领域之一。
随着电子技术的不断发展和进步，集成电路在各个领域都有着广泛的应用，尤其是模拟领域。
模拟CMOS集成电路设计是一门综合性学科，需要掌握深厚的电路理论知识和数理基础。
本文将介绍模拟CMOS集成电路设计的基本原理、常用工具和设计流程。
2. 模拟CMOS集成电路基本原理模拟CMOS集成电路是由大量的MOS晶体管和电阻电容等元件组成的电路。
它能够处理连续变化的电压信号，具有很高的放大和处理能力。
模拟CMOS集成电路设计的基本原理包括以下几个方面：2.1 MOSFET的基本原理模拟CMOS集成电路主要采用NMOS和PMOS两种类型的MOSFET。
NMOS晶体管工作在负电压下，电子流的导通；PMOS晶体管工作在正电压下，空穴流的导通。
MOSFET的基本原理和参数是设计模拟CMOS电路的基础。
2.2 CMOS反相放大器CMOS反相放大器是模拟CMOS电路的基本模块。
它能够将输入电压放大并反向输出。
通过设计合适的电路结构和参数，可以实现不同的放大倍数和频率响应。
2.3 模拟CMOS电路的环路增益模拟CMOS电路的环路增益是指电路反馈回路的增益。
环路增益对电路的稳定性和性能有重要影响。
通过选择合适的电路结构和控制参数，可以提高电路的稳定性和性能。
3. 模拟CMOS集成电路设计工具3.1 SPICE仿真工具SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）是一种广泛使用的电路仿真工具。
它能够模拟和分析模拟CMOS电路的性能，帮助设计师进行电路参数优化和性能评估。
3.2 Cadence工具套件Cadence是一套综合性的集成电路设计工具套件。
它包括了原理图设计、布局设计、电路仿真和物理验证等模块，可以实现从概念到最终产品的全流程设计。
3.3 ADS高频仿真工具ADS（Advanced Design System）是一种专业的高频电路仿真工具。
CMOS模拟集成电路设计ch开关电容电路
优点： 达到稳定后，通过C2的电流接近0，即稳定后反馈电 容不会降低放大器的开环增益； 电容更易实现； 开关电容放大器在工艺中更容易实现；工艺具有简单 开关和高输入阻抗，使得其成为数据采样应用的主要 选择。
2、采样开关和电容
好处： 减小X点对地电容； 避免X点注入衬底噪声
上极板
下极板
3、开关电容放大器
3.1 单位增益采样/缓冲器
采样阶段（a）： S1，S2闭合，S3断开 ＝≈0，电容两端V0＝ 放大阶段（b）： S1，S2断开，S3闭合 ＝V0＝－
（a）
（b）
3.1 单位增益采样/缓冲器（续）
沟道电荷注入的影响
IAB C s(V fA C 1 V KB)C sfC(K VAV B)
开关电容积分器
缺点： 与输入有关的S1的电荷注入使C1存 储的电荷产生非线性； 结点P上的非线性电容引入了非线性。
开关电容积分器（续）
对寄生参数不敏感的开关电容积 分器 采样模式： S1，S3闭合，S2和S4断开 向积分模式转换： S3先断开→ S1断开 → S2和S4导通
从采样到放大模式， S2比S1稍微早 断开一会儿，上的电荷为0
S2：引入失调，可以通过差分工 作方式消除
S1：如果S2首先断开（采样时刻）， 由于X点“悬空”，采样电容上的电 荷保持不变，因此， S1的电荷不会带 来误差
S3：S3的沟道电荷来自运放， 不会产生误差。
3.1 单位增益采样/缓冲器（源自）速度问题放大模式下，在开始时，运放的输入会得到一个很 大的值（0），产生转换，所以，放大开始一直到 运放进入线性放大区时，按线性模型计算。
3.1 单位增益采样/缓冲器（续）
CMOS模拟集成电路设计ch运算放大器
调节型共源共栅
HIT Microelectronics
Av gm1(gm2rO2rO1王)(永gm生3rO3 )
2020/10/12
增益的提高
16
高增益差动共源共栅级结构
HIT Microelectronics
王永生
2020/10/12
增益的提高
17
高增益差动共源共栅级结构（续）
提高负载通路上的输出电阻
3
王永生
2020/10/12
概述
1.1 性能参数
▪ 增益
▪ 小信号带宽 3dB带宽；单位增益带宽； 增益带宽积（GB）
▪ 大信号带宽
input
▪ 输出摆幅
▪ 线性
▪ 噪声与失调 ▪ 电源抑制
▪ 转换速率（slew rate）
dV (t)
DV
Sr
dt
max Dt max
output
VO
DV Dt
▪较大的功耗； ▪较低的电压增益； ▪较低的极点频率； ▪较高的噪声；
设计时， 在套筒式结构中，以下三个电压是必须确定的 ▪输入共模电平， ▪PMOS, NMOS共源共栅管的栅极偏置电压。 HIT M而ic在roe折lect叠ron式ics 结构中，只有后两个电压的确定是严格的王。永生
2020/10/12
Vin,CM,min VOD9 VOD1 VTH1
Vb1,min VOD3 VTH3 VOD1 VOD9
HIT MicVrobe2l,mecatrxoniVcsDD (VGS5 VOD7 )
王永生
2020/10/12
一级运放
10
折叠共源共栅运放（folded cascode op amp） “折叠”结构→↑输出摆幅
模拟cmos集成电路设计课后答案中文
模拟cmos集成电路设计课后答案中文【篇一：北邮模拟cmos集成电路设计实验报告】=txt>姓名学院专业班级学号班内序号实验一:共源级放大器性能分析一、实验目的1、掌握synopsys软件启动和电路原理图（schematic）设计输入方法；2、掌握使用synopsys电路仿真软件custom designer对原理图进行电路特性仿真；3、输入共源级放大器电路并对其进行dc、ac分析，绘制曲线；4、深入理解共源级放大器的工作原理以及mos管参数的改变对放大器性能的影响二、实验要求1、启动synopsys，建立库及cellview文件。
2、输入共源级放大器电路图。
3、设置仿真环境。
4、仿真并查看仿真结果，绘制曲线。
三、实验结果1、电路图2、仿真图四、实验结果分析器件参数：nmos管的宽长比为10，栅源之间所接电容1pf，rd=10k。
实验结果：输入交流电源电压为1v，所得增益为12db。
由仿真结果有：gm=496u，r=10k，所以增益av=496*10/1000=4.96=13.91 db实验二:差分放大器设计一、实验目的1.掌握差分放大器的设计方法；2.掌握差分放大器的调试与性能指标的测试方法。
二、实验要求1.确定放大电路；2.确定静态工作点q；3.确定电路其他参数。
4.电压放大倍数大于20db，尽量增大gbw，设计差分放大器；5.对所设计电路进行设计、调试；6.对电路性能指标进行测试仿真，并对测量结果进行验算和误差分析。
三、实验结果随着r的增加，增益也增加。
但从仿真特性曲线我们可以知道，这会限制带宽的特性，w/l增大时，带宽会下降。
为保证带宽，选取w/l=30，r=30k的情况下的数值，保证了带宽，可以符合系统的功能特性，实验结果见下图。
1.电路图【篇二：集成电路设计王志功习题答案1-5章】划分，集成电路的发展已经经历了哪几代？它的发展遵循了一条业界著名的定律，请说出是什么定律？晶体管-分立元件-ssi-msi-lsi-vlsi-ulsi-gsi-soc。
拉扎维模拟CMOS集成电路设计第三章作业答案详解完整版教程解析 (2)
拉扎维模拟CMOS集成电路设计第三章作业答案详解完整版教程解析第一题题目：请解释拉扎维模拟CMOS集成电路设计的主要目标。
拉扎维模拟CMOS集成电路设计的主要目标是通过集成电路设计技术来实现高性能、低功耗、低噪声、高稳定性的模拟电路。
具体目标包括：1.高性能：通过优化电路结构和参数，提高电路的增益、带宽和速度，以满足高性能模拟信号处理需求。
2.低功耗：采用低功耗设计技术，减少功耗和电源电压，提高电路的能效比，延长电池寿命。
3.低噪声：通过降低噪声源和优化电路设计，减少电路的噪声，并提高信号与噪声比，以提高电路的信号处理能力。
4.高稳定性：通过减小电路参数的变化范围、提高电路对温度、工艺和电源电压的抵抗能力，提高电路的稳定性和可靠性。
综合上述目标，拉扎维模拟CMOS集成电路设计致力于设计出符合实际需求，并具有良好性能、可靠性和可实施性的模拟电路。
第二题题目：什么是负载效应？在拉扎维模拟CMOS集成电路中如何考虑负载效应？负载效应是指当负载改变时，电路的工作条件和性能表现发生变化的现象。
在拉扎维模拟CMOS集成电路中，考虑负载效应是非常重要的。
拉扎维模拟CMOS集成电路中，电路的输入和输出之间会存在阻抗差异，从而导致在连接电路之间引入额外的电容和电阻负载。
这些负载对电路的工作状态产生影响，可能导致增益降低、频率响应偏移、功耗增加等问题。
为了考虑负载效应，在拉扎维模拟CMOS集成电路设计中，需要进行以下步骤：1.电路参数分析：通过计算和仿真，分析电路的输入和输出阻抗，确定电路的负载情况。
2.负载效应补偿：根据负载效应分析结果，采取一系列补偿措施来消除或减小负载效应对电路性能的影响。
例如，可以通过优化电路的结构或参数来改变电路的负载特性，使其更符合设计要求。
3.电路稳定性分析：在设计过程中，还需要对电路的稳定性进行分析。
如果负载效应较大，可能会导致电路的振荡或不稳定现象。
通过稳定性分析，可以预测和避免这些问题的发生。
模拟cmos集成电路设计 (2)
模拟CMOS集成电路设计引言在现代电子设备中，集成电路无处不在。
其中，CMOS （Complimentary Metal-Oxide-Semiconductor，互补金属氧化物半导体）是一种常用的集成电路技术。
CMOS集成电路设计是指设计和优化各种模拟电路、数字电路和混合信号电路的过程，以满足特定的应用需求。
在本文档中，我们将介绍模拟CMOS集成电路设计的基本原理、步骤以及常见的设计技巧。
我们将从设计规范的制定开始，一直到电路验证和验证。
通过阅读本文档，读者将了解到在设计模拟CMOS集成电路时应该考虑的各种因素，并具备一定的设计能力。
设计规范在开始模拟CMOS集成电路设计前，制定明确的设计规范非常重要。
设计规范应该包括以下内容：1.电路功能：描述电路的功能和期望的输入输出特性。
2.电路性能：定义电路的性能指标，如增益、带宽、噪声等。
3.技术限制：确定电路设计的技术限制，如制造工艺和电路元件的规格。
4.耗电量：设定电路的功耗要求，包括静态功耗和动态功耗。
5.成本：估计电路设计的成本，包括制造成本和开发成本。
电路拓扑设计电路拓扑设计是指设计模拟CMOS集成电路的基本结构和连接方式，以实现所需的功能。
在设计电路拓扑时，应该考虑以下要点：1.输入输出特性：根据设计规范确定输入输出特性的要求，并选择合适的电路结构。
2.偏置电路：设计合适的偏置电路以提供所需的工作点稳定性。
3.放大电路：根据输入输出特性要求设计放大电路，确定电路的增益和带宽。
4.反馈电路：根据需要添加反馈电路以实现所需的增益、稳定性和线性度。
5.输出级：设计输出级以实现所需的输出电流和电压。
在电路拓扑设计过程中，可以使用各种常见的电路结构，如共射放大器、共基放大器、共集放大器等。
设计优化在完成电路拓扑设计后，需要对电路进行优化以满足设计规范的要求。
设计优化可以根据所需的电路性能采取以下措施：1.尺寸优化：通过调整电路中的晶体管尺寸来改变电路的增益和带宽。
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I G = GmVF
2015/12/28
HIT Microelectronics
王永生
反馈结构
13
2.2 电流－电压反馈（续）
对输入阻抗的影响
定性分析： 前馈放大器的输入阻抗只承受输 入电压的一部分→增加了输入阻 抗 定量分析：
2015/12/28
HIT Microelectronics
王永生
2015/12/28
HIT Microelectronics
王永生
反馈结构
11
2.2 电流－电压反馈
反馈网络的反馈系数具有电阻的 量纲
Ve =Vin VF
2015/12/28
HIT Microelectronics
王永生
反馈结构
12
2.2 电流－电压反馈（续）
对输出阻抗的影响
定性分析： 输出电流是输入信号的精确复制 （G）→高输出阻抗的电流源 定量分析： IG
前馈网络
H(s)为“开环”传输函数；Y(s)/X(s)为闭环传输函数
反馈网络
反馈系统的要素
前馈放大器
2015/12/28
检测输出方式
反馈网络
产生反馈误差的方式 （返回机制）
王永生
HIT Microelectronics
概述－反馈电路的特性
4
1.1 反馈电路的特性
增益灵敏度降低
βA>>1， βA称为环路增益
CMOS模拟集成电路设计
反馈
2015/12/28
2006-12-19
提纲
2
提纲
1、概述 2、反馈结构 3、反馈对噪声的影响
2015/12/28
HIT Microelectronics
王永生
概述－理想反馈系统
3
1、概述
负反馈放大器
哈尔德· 布莱克(Harold Black)于1921年8月发明
反馈系统
A0 s 1+
0
可见，3dB带宽增加了βA0倍，但是以 增益的减小为代价的
2015/12/28
非线性减小
王永生
HIT Microelectronics
概述－放大器的种类
6
1.2 放大器的种类
电路模型：
电路实现：
2015/12/28
HIT Microelectronics
王永生
概述－检测和返回机制
2015/12/28
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反馈结构
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2.3 电压－电流反馈（续）
对输入阻抗的影响
定性分析： 前馈放大器的输入阻抗只承受输 入电流的一部分→减小了输入阻 抗 定量分析：
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反馈结构
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2.4 电流－电流反馈
不要与“开环增益”混淆
βA越大，Y/X对A的变化越不敏感 βA越大，闭环增益就越精确
终端阻抗发生变化
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概述－反馈电路的特性
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1.1 反馈电路的特性（续）
带宽变化
假定反馈放大器的传输函数只有一个极点
A0 Y (s) 1 +A0 0 = = s X (s) 1 + A0 1+ s (1 +A0 )0 1+
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反馈结构
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2.3 电压－电流反馈
反馈网络的反馈系数具有电导的 量纲
I e =I in IF
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反馈结构
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2.3 电压－电流反馈（续）
对输出阻抗的影响
定性分析： 输出电压是输入信号的精确复制 （R）→低输出阻抗的电压源 定量分析：
I out = AI I in 1 +AI Rout ,close =Rout (1 +AI )
Rin,close =
Rin (1 பைடு நூலகம்AI )
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3、反馈对噪声的影响
反馈不能改善电路的噪声性能
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1.3 检测和返回机制
信号：电压；电流
四种反馈：V-V; V-I; I-I; I-V
检测：
电压：并联反馈 电流：串联反馈
返回：信号相加
电压相加：串联 电流相加：并联
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反馈结构
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2、反馈结构
2.1 电压－电压反馈
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反馈结构
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2.1 电压－电压反馈（续）
对输出阻抗的影响
定性分析： 只要环路增益远大于1，输出值 与RL无关→低输出阻抗的电压源 定量分析：
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反馈结构
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2.1 电压－电压反馈（续）
对输入阻抗的影响
定性分析： 前馈放大器的输入阻抗只承受输 入电压的一部分→增加了输入阻 抗 定量分析：