1篇3章习题解答浙大版集成电路课后答案

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3篇3章习题解答浙大版集成电路课后答案说课材料

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3篇3章习题解答浙大版集成电路课后答案第三章 反馈放大电路及应用题3.3.1 怎样分析电路中是否存在反馈?如何判断正、负反馈;动态、 静态反馈(交、直流反馈);电压、电流反馈;串、并联反馈?解:根据电路中输出回路和输入回路之间是否存在信号通路,可判断是否存在反馈。

利用瞬时极性法,可以判断正、负反馈:若反馈信号的引入使放大器的净输入量增大, 则为正反馈;反之为负反馈。

在静态条件下(v i =0)将电路画成直流通路,假设因外界条件(如环境温度)变化引起静态输出量变化,若净输入量也随之而变化,则表示放大器中存在静态反馈。

当v i 加入后,将电路画成交流通路,假定因电路参数等因素的变化而引起输出量变化,若净输入也随之而变化,则表示放大器中存在动态反馈。

利用反证法可判断电压、电流反馈。

假设负载短路后,使输出电压为零,若反馈量也随之为零,则是电压反馈;若反馈量依然存在(不为零),则是电流反馈。

在大多数电路中(不讨论个别例外),若输入信号和反馈信号分别加到放大电路的二个输入端上,则为串联反馈;若加到同一输入端上,则为并联反馈。

题3.3.2 电压反馈与电流反馈在什么条件下其效果相同,什么条件下效果不同?解:在负载不变的条件下,电压反馈与电流反馈效果相同;当负载发生变化时,则二者效果不同,如电压负反馈将使输出电压恒定,但此时电流将发生更大的变化。

题3.3.3 在图题3.3.3所示的各种放大电路中,试按动态反馈分析:(1)各电路分别属于哪种反馈类型?(正/负反馈;电压/电流反馈;串联/并联反馈)。

(2)各个反馈电路的效果是稳定电路中的哪个输出量?(说明是电流,还是电压) (4)若要求将图(f)改接为电压并联负反馈,试画出电路图(不增减元件)。

解:(1),(2) : (a)电压并联负反馈,稳定υo 。

(b)电流串联负反馈,稳定i o 。

(c)电流并联负反馈,稳定i o 。

(d)电压串联负反馈,稳定υo 。

(e)电压并联负反馈,稳定υo 。

3篇3章习题解答浙大版集成电路课后答案

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第三章 反馈放大电路及应用题3.3.1 怎样分析电路中是否存在反馈?如何判断正、负反馈;动态、 静态反馈(交、直流反馈);电压、电流反馈;串、并联反馈?解:根据电路中输出回路和输入回路之间是否存在信号通路,可判断是否存在反馈。

利用瞬时极性法,可以判断正、负反馈:若反馈信号的引入使放大器的净输入量增大, 则为正反馈;反之为负反馈。

在静态条件下(v i =0)将电路画成直流通路,假设因外界条件(如环境温度)变化引起静态输出量变化,若净输入量也随之而变化,则表示放大器中存在静态反馈。

当v i 加入后,将电路画成交流通路,假定因电路参数等因素的变化而引起输出量变化,若净输入也随之而变化,则表示放大器中存在动态反馈。

利用反证法可判断电压、电流反馈。

假设负载短路后,使输出电压为零,若反馈量也随之为零,则是电压反馈;若反馈量依然存在(不为零),则是电流反馈。

在大多数电路中(不讨论个别例外),若输入信号和反馈信号分别加到放大电路的二个输入端上,则为串联反馈;若加到同一输入端上,则为并联反馈。

题3.3.2 电压反馈与电流反馈在什么条件下其效果相同,什么条件下效果不同?解:在负载不变的条件下,电压反馈与电流反馈效果相同;当负载发生变化时,则二者效果不同,如电压负反馈将使输出电压恒定,但此时电流将发生更大的变化。

题3.3.3 在图题3.3.3所示的各种放大电路中,试按动态反馈分析:(1)各电路分别属于哪种反馈类型?(正/负反馈;电压/电流反馈;串联/并联反馈)。

(2)各个反馈电路的效果是稳定电路中的哪个输出量?(说明是电流,还是电压) (4)若要求将图(f)改接为电压并联负反馈,试画出电路图(不增减元件)。

解:(1),(2) : (a)电压并联负反馈,稳定υo 。

(b)电流串联负反馈,稳定i o 。

(c)电流并联负反馈,稳定i o 。

(d)电压串联负反馈,稳定υo 。

(e)电压并联负反馈,稳定υo 。

(f)电压串联负反馈,稳定υo 。

浙大模电1篇1章习题解答

浙大模电1篇1章习题解答

第一篇 第1章习题题1.1.1 有一电流控制电流源电路如图题1.1.1所示,图中i sI I β=,50=β,Ω=k R L 2。

当mA I i 1.0=时,试计算L R 两端的电压o V 和功率o P 。

图题1.1.1解:负载电阻R L 两端电压为:V k R I R I V L i L S O 1021.050=⨯⨯===β负载电阻上消耗的功率为:mW R V R I V I P LOL SO S O 5022====题1.1.2 有一电压控制电流源电路如图题1.1.2所示,图中i m s V g I =,V mA g m 5=,Ω=k R L 2。

当V V i 0.1=时,试计算L R 两端的电压o V 和功率o P 。

图题1.1.2解:电阻阻端的电压为:V V mA R V g R I V L i m L S O 1021/5=⨯⨯===负载电阻上消耗的功率为:mW R V R I V I P LOL SO S O 5022====题1.1.3 电路如图题1.1.3所示,分析在下述条件下各二极管的通断情况。

设二极管D 的导通压降V D =0.7 V ,求出D 导通时电流I D 的大小。

(1)V CC1= 6 V ,V CC2= 6 V ,R 1= 2 k Ω,R 2= 3 k Ω; (2)V CC1= 6 V ,V CC2= 6 V ,R 1=R 2= 3 k Ω; (3)V CC1= 6 V ,V CC2= 6 V ,R 1= 3 k Ω,R 2= 2 k Ω。

图题1.1.3解:(1)求出二极管两端的开路电压,如开路电压使二极管正偏,则二极管导电,然后再求出流过二极管的电流。

二极管开路后流过R 1和R 2的电流:mA R R V V I CC CC 4.25122121==++=,则二极管两端的开路电压V IR V V IR V CC CC 2.11122=-=-=,由于二极管两端开路电压大于0.7V ,所以二极管导电,导电后,二极管二端压降为0.7V 。

1篇1章习题解答浙大版集成电路课后答案

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第一章半导体二极管及其电路分析题1.1.1已知二极管2AP9的伏安特性如图题1.1.1(a)所示。

(1)若将其按正向接法直接与1.5V电池相连,估计会出现什么问题?(2)若将其按反向接法直接与30V电源相连,又会出现什么问题?(3)分析二极管、稳压管在电路中常常与限流电阻相连的必要性。

(4)画出两只2AP9二极管[图题1.1.1(a)]在:同向串联、反向串联、同向并联、反向并联四种情况下的合成伏安特性曲线。

图题1.1.1解:(1)烧杯二极管;(2)反向击穿;(3)串联电阻可以限制流过二极管或稳压管的电流超过规定值,使二极管或稳压管安全;(4)同相串联:其正反相的电压分别增加反相串联略去正向压降后都是反向特性;同相并联时:其特性如同一只管子特性反相并联时:两边都是正向特性。

题1.1.2当用万用表电阻档测量二极管[参见图题1.1.1(b)],分析:(1)所测得的电阻值是二极管的直流电阻还是动态(微变)电阻?(2)设万用表内电池电压为1.5V,R×10Ω档的内阻R iˊ为240Ω,R×100Ω档的内阻R iˊ=2.4kΩ。

试用图解分析法估算:a)用R×10Ω档测得的正向电阻值;b)用R×100Ω档测得的正向电阻值。

从概念上说明,为什么用不同电阻档测得的二极管正向电阻相差悬殊?解:(1) 是二极管的直流电阻。

(2) 在二极管的特性曲线坐标上,作出两条负载线,负载线和特性曲线的交点求得V D和I D,然后求出这二档的电阻。

负载线方程分别为:V D=1.5-0.24I D(R×10Ω档)V D=1.5-2.4I D(R×100Ω档)所以用R×10Ω档测得的二极管正向电阻值为Ω===76mA 7.4V 36.0DDD I V R 用R ×100Ω档测得的二极管正向电阻值为 Ω===500mA 5.0V 25.0D DD I V R由于万用表不同档的内阻不同,使流过二极管的电流相差较大,从而不同档时,测得二极管的正向电阻相差悬珠。

半导体集成电路习题及答案

半导体集成电路习题及答案

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 2.2所示。

提示:先求截锥体的高度up BL epi m c jc epi T x x T T -----= 然后利用公式: ba ab WL Tr c -∙=/ln 1ρ ,212∙∙=--BL C E BL S C W L R r ba ab WLTr 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 O L 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 O L 4.0≤的条件。

(CS C O L r I V V 00ES += 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。

集成电路设计基础 课后答案

集成电路设计基础 课后答案

班级:通信二班姓名:赵庆超学号:200712012977,版图设计中整体布局有哪些注意事项?答:1版图设计最基本满足版图设计准则,以提高电路的匹配性能,抗干扰性能和高频工作性能。

2 整体力求层次化设计,即按功能将版图划分为若干子单元,每个子单元又可能包含若干子单元,从最小的子单元进行设计,这些子单元又被调用完成较大单元的设计,这种方法大大减少了设计和修改的工作量,且结构严谨,层次清晰。

3 图形应尽量简洁,避免不必要的多边形,对连接在一起的同一层应尽量合并,这不仅可减小版图的数据存储量,而且版图一模了然。

4 在构思版图结构时,除要考虑版图所占的面积,输入和输出的合理分布,较小不必要的寄生效应外,还应力求版图与电路原理框图保持一致(必要时修改框图画法),并力求版图美观大方。

8,版图设计中元件布局布线方面有哪些注意事项?答:1 各不同布线层的性能各不相同,晶体管等效电阻应大大高于布线电阻。

高速电路,电荷的分配效应会引起很多问题。

2 随器件尺寸的减小,线宽和线间距也在减小,多层布线层之间的介质层也在变薄,这将大大增加布线电阻和分布电阻。

3 电源线和地线应尽可能的避免用扩散区和多晶硅布线,特别是通过较大电流的那部分电源线和地线。

因此集成电路的版图设计电源线和地线多采用梳状布线,避免交叉,或者用多层金属工艺,提高设计布线的灵活性。

4 禁止在一条铝布线的长信号霞平行走过另一条用多晶硅或者扩散区布线的长信号线。

因为长距离平行布线的两条信号线之间存在着较大的分布电容,一条信号线会在另一条信号线上产生较大的噪声,使电路不能正常工作。

、5 压点离开芯片内部图形的距离不应少于20um,以避免芯片键和时,因应力而造成电路损坏。

集成电子技术基础教程浙大第三版上册答案

集成电子技术基础教程浙大第三版上册答案

集成电子技术基础教程浙大第三版上册答案第一章线性电路基本理论1.1 电路分析方法1.节点电流法(KCL)2.超节点法3.网孔电流法(KVL)4.超网孔法5.节点电压法(KVL)1.2 基本电路元件1.电阻–定义:电流和电压成正比关系–特性:无记忆、无方向性、无频率依赖2.电容–定义:电压和电流成正比关系–特性:记忆性、有方向性、频率依赖3.电感–定义:磁场中储存能量–特性:记忆性、有方向性、频率依赖第二章二极管与其应用2.1 二极管的结构和特性1.P-N 结构–P型半导体:多数载流子为空穴–N型半导体:多数载流子为电子2.二极管的特性–正向偏置:导通状态,低电阻–反向偏置:截止状态,高电阻2.2 二极管的应用1.整流电路–单相半波整流电路–单相全波整流电路–三相整流电路2.限幅电路–正向限幅电路–反向限幅电路3.齐乳二极管–齐乳二极管的应用场景4.LED(发光二极管)–LED的特性和应用第三章功率放大电路3.1 小信号放大设计基本思路1.小信号模型2.低频二极管放大电路设计3.常用的小信号放大电路配置–共射放大电路–共集放大电路–共基放大电路–差模放大电路3.2 大信号放大电路设计1.类A放大器2.类AB放大器3.类B放大器4.类C放大器第四章 MOS场效应管及其应用4.1 MOSFET概述1.MOSFET的结构和工作原理2.MOSFET的I-V 特性曲线4.2 MOSFET的应用1.放大电路–CS放大电路–CD放大电路–CG放大电路2.开关电路–NMOS开关电路–PMOS开关电路第五章双极型及其应用5.1 双极型晶体管概述1.双极型晶体管的结构和工作原理2.双极型晶体管的I-V 特性曲线5.2 双极型晶体管的应用1.放大电路–CE放大电路–CB放大电路–CC放大电路2.开关电路–NPN开关电路–PNP开关电路以上是《集成电子技术基础教程浙大第三版上册》的答案总结,希望对您的学习有所帮助。

四篇-1章浙大版集成电路课后答案(汇编)

四篇-1章浙大版集成电路课后答案(汇编)

第一章 信号发生电路题4.1.1 一个负反馈放大器产生自激振荡的相位条件为πϕ)12(+=n AF ,而正弦振荡器中的相位平衡条件是πϕn AF 2=,这里有无矛盾?题4.1.2 振荡器的幅度平衡条件为1=F A,而起振时,则要求1>F A ,这是为什么? 题4.1.3 RC 桥式正弦振荡器如图题4.1.3所示,其中二极管在负反馈支路内起稳幅作用。

(1) 试在放大器框图A 内填上同相输入端(+)和反相输入端(—)的符号,若A 为μA741型运放,试注明这两个输入端子的管脚号码。

(2) 如果不用二极管,而改用下列热敏元件来实现稳幅:(a )具有负温度系数的热敏电阻器;(b )具有正温度系数的钨丝灯泡。

试挑选元件(a )或(b )来替代图中的负反馈支路电阻(R 1或R 3),并画出相应的电路图。

解:(1) RC 桥式正弦振荡器中,由于RC 串并联网络在f=f o 时,其相移φAF =0,为满足相位条件:φAF =φA +φF =0,放大器必须接成同相放大器,因此与RC 串并联网络连接的输入端为(+),与负反馈支路连接的输入端为(-),若A 为A741,其管脚号为:反相输入端为2,同相输入端为3。

(2) (a)负温度系数的热敏电阻取代R 3; (b)正温度系数的钨丝灯泡取代R 1。

图题4.1.3题4.1.4 试用相位平衡条件判别图题4.1.4所示各振荡电路。

(1) 哪些可能产生正弦振荡,哪些不能?(注意耦合电容C b 、C e 在交流通路中可视作短路。

)(2) 对哪些不能满足相位平衡条件的电路,如何改变接线使之满足相位平衡条件?(用电路图表示。

)解:(1) 不满足相位平衡条件。

(2) 电路(b)中,通过切环与瞬时极性法,可判断该电路不满足相位平衡条件。

而将反馈信号引入T 1基极时,即可满足相位平衡条件。

(3) 由电路(c)中的瞬时极性可知,该电路满足相位平衡条件。

图题4.1.4题4.1.5 电路如图题4.1.5所示,稳压管D z 起稳幅作用,其稳定电压±V Z =±6V 。

四篇-3章浙大版集成电路课后答案(汇编)

四篇-3章浙大版集成电路课后答案(汇编)

第四篇习题 第三章题4.3.1 题图4.3.1是权电阻D /A 转换器电路。

(1)试求输出模拟电压v o 和输入数字量的关系式;(2)若n=8,并选最高位(MSB)权电阻R7=10k Ω,试求其它各位权电阻的阻值。

题图4.3.1解:(1) 输出模拟电压v o 和输入数字量的关系式: ∵∑-=----⋅⋅=+++=110121122122n i i in REF n REF n REF n REF O dR V d RV d R V d R V i∴n nREF n i i i nREFO O D V d V R i v ⋅-=⋅-=-=∑-=222211(2) ∵R 7=10k Ω,∴R 6=2R 7=20k Ω,R 5=4R 7=40k Ω,R 4=8R 7=80k Ω,R 3=16R 7=160k Ω,R 2=32R 7=320k Ω,R 1=64R 7=640k Ω,R 0=128R 7=1280k Ω题4.3.2 某倒T 形电阻D /A 转换器,其输入数字信号为8位二进制数10110101,V REF =-10V ,试求:(1)R f =R/3时的输出模拟电压; (2)R f =R 时的输出模拟电压。

解:(1) R f =R/3时,∑-=⋅⋅⋅-=1022n i i i f n REF O d R R V v =2.357V (2) R f =R 时,v O =7.07V题4.3.3 在进行D /A 转换的试验中,若误将MSB 和LSB 的顺序接错,如图题4.3.3所示,试画出其输出电压v O 的波形。

O图题4.3.3解:∵D/A 输入二进制数依次为:0000、1000、0100、1100、0010、1010、0110、1110、0001、1001、0000,∴输出电压v O 的波形如下:题4.3.4 为了把一个8位的数字信号转换成模拟电压信号,能否选用10位D /A 转换器?如果可用,D/A 转换器的数据信号线应如何接法?解:可以用,仅需将10位D /A 转换器的最低2位数据输入线接地即可。

集成电路设计习题答案-章

集成电路设计习题答案-章

集成电路设计习题答案-章CH11( 按规模划分,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。

MOORE定律2( 什么是无生产线集成电路设计,列出无生产线集成电路设计的特点和环境。

拥有设计人才和技术,但不拥有生产线。

特点:电路设计,工艺制造,封装分立运行。

环境:IC产业生产能力剩余,人们需要更多的功能芯片设计3( 多项目晶圆(MPW)技术的特点是什么,对发展集成电路设计有什么意义, MPW:把几到几十种工艺上兼容的芯片拼装到一个宏芯片上,然后以步行的方式排列到一到多个晶圆上。

意义:降低成本。

4( 集成电路设计需要哪四个方面的知识,系统,电路,工具,工艺方面的知识CH21( 为什么硅材料在集成电路技术中起着举足轻重的作用?原材料来源丰富,技术成熟,硅基产品价格低廉2(GaAs和InP材料各有哪些特点? P10,113(怎样的条件下金属与半导体形成欧姆接触,怎样的条件下金属与半导体形成肖特基接触,接触区半导体重掺杂可实现欧姆接触,金属与掺杂半导体接触形成肖特基接触4(说出多晶硅在CMOS工艺中的作用。

P135(列出你知道的异质半导体材料系统。

GaAs/AlGaAs, InP/ InGaAs, Si/SiGe, 6(SOI材料是怎样形成的,有什么特点?SOI绝缘体上硅,可以通过氧隔离或者晶片粘结技术完成。

特点:电极与衬底之间寄生电容大大减少,器件速度更快,功率更低7. 肖特基接触和欧姆型接触各有什么特点,肖特基接触:阻挡层具有类似PN结的伏安特性。

欧姆型接触:载流子可以容易地利用量子遂穿效应相应自由传输。

8. 简述双极型晶体管和MOS晶体管的工作原理。

P19,21CH31( 写出晶体外延的意义,列出三种外延生长方法,并比较各自的优缺点。

意义:用同质材料形成具有不同掺杂种类及浓度而具有不同性能的晶体层。

第三章课后习题(1)参考答案

第三章课后习题(1)参考答案

第三章 课后习题(1)参考答案P1111、 试说明串行进位和并行进位方式的不同之处。

(P .61.) 答:串行进位中进位是逐级形成的,每一级的进位直接依赖于前一级的进位,延迟时间较长,但节省器件,成本低。

并行进位中,各位进位信号都有独自的进位形成逻辑,每位进位信号的产生时间都相同,与低位进位无关,可有效地减少进位延迟时间。

但这是以增加逻辑线路为代价的。

2、 用74181和74182芯片构成一个64位的ALU ,采用分级分组并行进位链。

画出逻辑框图,并注明输入、输出等。

参考(P .63. 图3-6)答:P .63. 图3-6 画出了一个16位的并行进位ALU 结构 (每个74181芯片处理4位,16位需要4片74181芯片,组间用1片74182芯片产生组间并行进位。

)64位ALU ,可采用4组图3-6 的结构,每组处理16位,再用1片74182,处理组间进位。

A 3~0B 3~0A 7~4B 7~4A 11~8B 11~8A 15~12B 15~12__ __Cn16位并行进位ALU结构A 15~0B 15~0A 31~16B 31~16A 47~32 B 47~32A 63~48B 63~48__ __Cn64位并行进位ALU结构3、 用变形补码计算[X]补+[Y]补,并指出是否溢出,说明是正溢还是负溢。

(P .66.) 答:(1)[X]补=00,110011 [Y]补=00,101101 [X]补+[Y]补 = 01,100000,正溢出 (2)[X]补=00,010110 [Y]补=00,100101 [X]补+[Y]补 = 00,111011 无溢出 (3)[X]补=00,1110011 [Y]补=11,101101 [X]补+[Y]补 = 11,100000,无溢出 (4)[X]补=11,001101 [Y]补=11,010011[X]补+[Y]补 = 10,100000,负溢出4、 用变形补码计算[X]补-[Y]补,并指出是否溢出。

(集成电路原理)作业习题与答案

(集成电路原理)作业习题与答案

2020/11/9
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第1章 集成电路的基本制造工艺
1. 四层三结的结构的双极型晶体管中隐埋层的作用? 2. 在制作晶体管的时候,衬底材料电阻率的选取对器件
有何影响? 3. 简单叙述一下pn结隔离的NPN晶体管的光刻步骤? 4. 简述硅栅p阱CMOS的光刻步骤? 5. 以P阱CMOS工艺为基础的BiCMOS的有哪些不足? 6. 以N阱CMOS工艺为基础的BiCMOS的有哪些优缺点?
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5. 以P阱CMOS工艺为基础的BiCMOS的有哪些不足?
NPN晶体管电流增益小;
集电极的串联电阻很大;
NPN管C极只能接固定电位,从而限制了NPN管的使用。
2020/11/9
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6. 以N阱CMOS工艺为基础的BiCMOS的有哪些优缺点?
并请提出改进方法。
PMOS
P+ P+ N阱
NMOS N+ N+ P- SUB
SiO2隔离岛
P-well
♣ 淀积氮化硅 光刻有源区 场区氧化 去除有源区氮化硅及二氧化硅
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deposited nitride layer
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有源区
有源区光刻板 N型P型MOS制作区域
(漏-栅-源)
28
1) 淀积氮化硅:
P-well
氧化膜生长(湿法氧化)
2) 光刻有源区:
P-well
纵向NPN EB C
N+
N+
P
N阱
在现有N阱 CMOS工艺 上增加一块
掩膜板
优点:
• NPN具有较薄的基区,提高了其性能;
• N阱使得NPN管C极与衬底隔开,可根据电路需要接电位;

浙大版集成电路课后答案(汇编)

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第二章 集成运算放大器题3.2.1 某集成运放的一个偏置电路如图题3.2.1所示,设T 1、T 2管的参数完全相同。

问:(1) T 1、T 2和R 组成什么电路?(2) I C2与I REF 有什么关系?写出I C2的表达式。

图题3.2.1解:(1) T 1、T 2和R 2组成基本镜像电流源电路 (2) REFBE CC REF C R V V I I -==2题3.2.2 在图题3.2.2所示的差分放大电路中,已知晶体管的β =80,r be =2 k Ω。

(1) 求输入电阻R i 和输出电阻R o ;(2) 求差模电压放大倍数vdA 。

图题3.2.2解:(1) R i =2(r be +R e )=2×(2+0.05)=4.1 k ΩR o =2R c =10 k Ω (2) 6605.0812580)1(-=⨯+⨯-=β++β-=e be c vd R r R A题3.2.3 在图题3.2.3所示的差动放大电路中,设T 1、T 2管特性对称,β1=β2=100,V BE =0.7V ,且r bb ′=200Ω,其余参数如图中所示。

(1) 计算T 1、T 2管的静态电流I CQ 和静态电压V CEQ ,若将R c1短路,其它参数不变,则T 1、T 2管的静态电流和电压如何变化?(2) 计算差模输入电阻R id 。

当从单端(c 2)输出时的差模电压放大倍数2d A =?; (3) 当两输入端加入共模信号时,求共模电压放大倍数2c A 和共模抑制比K CMR ; (4) 当v I1=105 mV ,v I2=95 mV 时,问v C2相对于静态值变化了多少?e 点电位v E 变化了多少?解:(1) 求静态工作点:mA 56.0102101/107122)1/(1=⨯+-=+β+-=e b BE EE CQ R R V V I V 7.07.01010056.01-≈-⨯-=--=BE b BQ E V R I V V 1.77.01056.012=+⨯-=--=E c CQ CC CEQ V R I V V若将R c1短路,则mA 56.021==Q C Q C I I (不变)V 7.127.0121=+=-=E CC Q CE V V VV 1.77.01056.0122=+⨯-=--=E c CQ CC Q CE V R I V V (不变)(2) 计算差模输入电阻和差模电压放大倍数:Ω=⨯+=β++=k 9.456.026101200)1('EQ T bb be I V r r Ω=+⨯=+=k 8.29)9.410(2)(2be b id r R R5.338.2910100)(22=⨯=+β=be b c d r R R A (3) 求共模电压放大倍数和共模抑制比:5.0201019.410101002)1(2-=⨯++⨯-=β+++β-=e be b c c R r R R A 675.05.3322===c d CMR A A K (即36.5dB ) (4) 当v I1=105 mV ,v I2=95 mV 时,mV 109510521=-=-=I I Id v v vmV 100295105221=+=+=I I Ic v v v mV 285100)5.0(105.33222=⨯-+⨯=⋅+⋅=∆Icc Id d O v A v A v 所以,V O2相对于静态值增加了285 mV 。

3篇1章习题解答浙大版集成电路课后答案

3篇1章习题解答浙大版集成电路课后答案

第一章 放大电路的动态和频响分析题 对于放大电路的性能指标,回答下列问题:(1) 已知某放大电路第一级的电压增益为40dB ,第二级的电压增益为20dB ,总的电压增益为多少dB(2) 某放大电路在负载开路时输出电压为4V ,接入3 k Ω的负载电阻后输出电压降为3V ,则该放大电路的输出电阻为多少(3) 为了测量某CE 放大电路的输出电压,是否可以用万用表的电阻档直接去测输出端对地的电阻解:(1) 60 dB ;(2) 1 k Ω;(3) 不可以。

题 一学生用交流电压表测得某放大电路的开路输出电压为,接上24 k Ω的负载电阻后测出的电压值为4V 。

已知电压表的内阻为120 k Ω。

求该放大电路的输出电阻R o 和实际的开路输出电压V oo 。

】解:由题意列方程组: 420208.4120120=+⋅=+⋅o DD o BB R V R V解得:V 5k 5=Ω=OO o V R ,题 在图题所示CS 放大电路中,已知静态工作点为V GSQ =,I DQ =2mA ,V DSQ =5V ,R s =3kΩ。

设电压放大倍数为vA =-20,发生截止失真时输出电压的正向幅值为5V ,发生饱和失真时输出电压的负向幅值为3V 。

(1) 当输入信号为v i =ωt (V)时,画出g 、d 点的电压波形v G 、v D ,并标出峰、谷电压的大小;(2) 当输入信号为v i =ωt (V)时,画出g 、d 点的电压波形v G 、v D ,并标出峰、谷电压的大小。

图题解:(1) 当v i =ωt (V)时,栅极的静态电压为:V 5.5325.0=⨯+-=+=s DQ GSQ GQ R I V V栅极的瞬态电压为:(V)t 0.1sin 5.5ω+=+=i GQ G v V v|漏极的瞬态电压为:(V) sin 211sin 1.0)20(325t t v A R I V v V v V v iv s DQ DSQ o DQ d DQ D ω-=ω⨯-+⨯+=++=+=+=因此,v G 、v D 电压波形如图(a )所示。

集成电子技术基础浙大版习题答案二篇 3章

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第三章组合逻辑电路题2.3.1 某功能的逻辑函数表达式为L=∑m(1,3,4,7,12,14,15);(1)试用最少量的“与-非”门实现该函数; (2)试用最少量的“或-非”门实现该函数;(3)试用7454型4-4-3-2“与-或-非”门实现该函数。

解: (1)A 、B 、C 、D ,用卡诺图化简,结合“1”方格得:D B A CD A ABC D C B D B A CD A ABC D C B D C B A f L =+++==),,,((2)“0”方格,求最简的“或—与”表达式,得:DC AD C B D B B A D C A D C B D B B A L +++++++++=++++++=))()()((00 AB CD 00 01 01 11 11 10 10 1 1 1 1 0 1 0 1 0 00 00 1 0 0 DBC A& & && & BA B C D L 00 ABCD00 01 01 11 11 10 10 1 1 1 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 ≥1≥1 ≥1≥1 ≥1A B CDC A B DL(3)D C A D C B D B B A D C B A f L +++==),,,(D C A D C B D B B A L +++=用4—4—3—2的“与—或—非”门实现的电路图如下所示:题2.3.2 设计一个编码器,其6个输入信号和输出三位代码之间的对应关系如题表2.3.2所示。

试用“或-非”门实现该编码电路。

题表2.3.2输 入输 出5A 4A 3A 2A 1A 0A2Y 1Y 0Y0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 01 1 0输 入 输 出2Y 2Y 2Y0A0 0 1 1A 0 1 0 2A 0 1 1 3A 1 0 0 4A 1 0 1 5A1 1 000 AB CD 00 01 01 11 11 10 10 1 1 1 1 0 1 0 1 0 00 00 1 0 0 & ≥1 4 4 3 2BD CA DBCAL5435432A A A A A A Y ++=++=5215211A A A A A A Y ++=++= 4204201A A A A A A Y ++=++=题2.3.3 图题2.3.3是一个函数发生器,试写出当S 0S 1S 2S 3为0000~1111的16种不同取值时,Y 关于逻辑变量AB 的逻辑函数式。

篇章习题解答浙大版集成电路课后答案

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第四章功率变换电路题3.4.1一双电源互补对称电路如图题3.4.1所示,设已知V CC =12V ,R L =16Ω,v I 为正弦波。

求:(1)在三极管的饱和压降V CES 可以忽略不计的条件下,负载上可能得到的最大输出功率Pom=?;(2)每个管子允许的管耗P Cm 至少应为多少?(3)每个管子的耐压|V (BR)CEO |应大于多少?图题3.4.1解:(1)负载上可能得到的最大输出电压幅度V om =12V(W 5.416212222=⨯==L om omR V P ) (2)(W)9.02.0(max)==om CM p P ∴CM P ≥0.9W (3)CEO BR V )(≥24V题3.4.2在图题3.4.2所示的OTL 功放电路中,设R L =8Ω,管子的饱和压降|VCES |可以忽略不计。

若要求最大不失真输出功率(不考虑交越失真)为9W ,则电源电压V CC 至少应为多大?(已知v i 为正弦电压。

) 图题3.4.2解:W 982)21(2)21(22(max)=⨯==CC L CC om V R V PV CC =24(V)∴电源电压V CC 至少24V题3.4.3OTL 放大电路如图题3.4.3所示,设T 1、T 2特性完全对称,v i 为正弦电压,V CC =10V ,R L =16Ω。

试回答下列问题:(1)静态时,电容C 2两端的电压应是多少?调整哪个电阻能满足这一要求? (2)动态时,若输出电压波形出现交越失真,应调整哪个电阻?如何调整?(3)若R 1=R 3=1.2k Ω,T 1、T 2管的β=50,|V BE |=0.7V,Pcm=200mW,假设D 1、D 2、R 2中任意一个开路,将会产生什么后果?图题3.4.3解:(1)静态时,电容C 2两端的电压应为5V 。

调整R 1、R 3,可调整上、下两部分电路的对称性,从而使C 2两端电压为5V 。

(2)若出现交越失真,应调大R 2,使b 1b 2间电压增大,提供较大的静态电流。

集成电路版图设计习题答案第一章半导体器件理论基础

集成电路版图设计习题答案第一章半导体器件理论基础

集成电路版图设计习题答案第1章半导体器件理论基础【习题答案】1.如何理解本征半导体和掺杂半导体材料的导电机理。

答:本征半导体就是一块没有杂质和缺陷的半导体,其晶格结构是完美的,在其内部除了硅原子外没有其它任何原子,因此是纯净的。

在绝对零度附近,本征半导体的共价键是完整的、饱和的,无本征激发,自然没有电子和空穴;当温度升高时,本征激发过程产生了电子和空穴,这些本征载流子的浓度虽然很低,但仍然可以导电。

在杂质半导体材料中,由于掺入杂质的数量远大于硅的本征载流子浓度,因此这些半导体材料的导电性不是由本征激发产生的载流子决定,而是受控于材料中所掺入的杂质(包括杂质的数量和类型)。

在半导体中可以掺入各种各样的杂质,但为了更好的控制半导体材料的导电性,通常掺入元素周期表中的III、V族元素。

杂质半导体的导电能力通常高于本征半导体。

2.如何理解空穴的导电机理。

答:空穴的导电作用如下图所示。

在下图中,位置(1)有一个空穴,它附近的价键上的电子就可以过来填补这个空位,例如从位置(2)跑一个价键电子到位置(1)去,但在位置(2)却留下了一个空位,相当于空穴从位置(1)移动到位置(2)去了。

同样,如果从位置(3)又跑一个电子到位置(2)去,空穴就又从位置(2)跑到位置(3),……。

如果用虚线箭头代表空穴移动的方向,实线箭头代表价键电子移动的方向,就可以看出,空穴的移动可以等效于价键电子在相反方向的移动。

图空穴的导电作用3.简述PN结的结构与导电特性。

答:在一块半导体材料中,如果一部分是N型区,另一部分是P型区,那么在N型区和P型区的交界面处就形成了PN结(简称为结)。

当P型区和N型区相接触时,一些空穴就从P型区扩散到N型区中。

同样,一些电子也从N型中扩散到P型区中。

扩散的结果是在N型区和P型区的交界面处的两侧形成了带正、负电荷的区域,称为空间电荷区。

在空间电荷区内由于存在正负离子将形成电场,这个电场称为自建电场,电场的方向从N型区指向P型区。

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第三章场效应晶体管及其电路分析题1.3.1绝缘栅场效应管漏极特性曲线如图题1.3.1(a)~(d)所示。

(1)说明图(a)~(d)曲线对应何种类型的场效应管。

(2)根据图中曲线粗略地估计:开启电压V T、夹断电压V P和饱和漏极电流I DSS或I DO 的数值。

图题1.3.1解:图(a):增强型N沟道MOS管,V GS(th)≈3V,I DO≈3mA;图(b):增强型P沟道MOS管,V GS(th)≈-2V,I DO≈2mA;图(c):耗尽型型P沟道MOS管,V GS(off)≈2V,I DSS≈2mA;图(d):耗尽型型N沟道MOS管,V GS(off)≈-3V,I DSS≈3mA。

题1.3.2 场效应管漏极特性曲线同图题1.3.1(a)~(d)所示。

分别画出各种管子对应的转移特性曲线i D=f(v GS)。

解:在漏极特性上某一V DS下作一直线,该直线与每条输出特性的交点决定了V GS和I D的大小,逐点作出,连接成曲线,就是管子的转移特性了,分别如图1.3.2所示。

图1.3.2题1.3.3 图题1.3.3所示为场效应管的转移特性曲线。

试问:图题1.3.3(1)I DSS 、V P 值为多大? (2)根据给定曲线,估算当i D =1.5mA 和i D =3.9mA 时,g m 约为多少? (3) 根据g m 的定义:GS Dm dv di g ,计算v GS = -1V 和v GS = -3V 时相对应的g m 值。

解: (1) I DSS =5.5mA ,V GS(off)=-5V ;(2) I D =1.5mA 时,g m ≈0.88ms ,I D =3.9mA 时,g m ≈1.76ms ;(3) v GS =-1V 时,g m ≈0.88ms ,v GS =-3V 时,g m ≈1.76ms 。

题1.3.4 由晶体管特性图示仪测得场效应管T 1和T 2各具有图题1.3.4的(a )和(b )所示的输出 特性曲线,试判断它们的类型,并粗略地估计V P 或V T 值,以及v DS =5V 时的I DSS 或 I DO 值。

图题1.3.4解: 图(a):耗尽型PMOS 管,V GS(off)=3V ;当V DS =5V 时,I DSS =2mA ;图(b):增强型PMOS 管,V GS(th)=-4V ;当V DS =5V 时,I DO ≈1.8mA 。

题1.3.5 某MOS 场效应的漏极特性如图题1.3.5所示。

试画出v DS =9V 时的转移特性曲线,并定性分析跨导g m 与I D 的关系。

图题1.3.5解:在V DS=9V处作一垂直线,与各V GS下的输出特性曲线相交,各交点决定了V GS和I D,从而逐点描绘转移特性曲线,如图 1.3.5所示。

从转移特性曲线的某一点作切线,可得g m 的大小。

图1.3.5题1.3.6由MOS管组成的共源电路如图题1.3.6所示,其漏极特性曲线同图题1.3.5。

(1)试分析当v I=2V、4V、8V、10V、12V时,该MOS管分别处于什么工作区。

(2)若v I=8+6sinωt(V),试画出i D和v O(v DS)的波形。

图题1.3.6解:(1) v I =2V、4V时,MOS管工作在截止区;v I =6V、8V时,MOS管工作在恒流区(放大区);v I =10V、12V时,MOS管工作在可变电阻区。

(2) i D和v O(v DS)的波形如图1.3.6所示。

图1.3.6题1.3.7由N沟道增强型MOSFET构成的共源电路如图题1.3.7(a)所示,MOS管漏极特性曲线如图(b)所示,试求解该电路的静态工作点Q(注意图中V GS=V DS)。

图题1.3.7解:解题思路为:由V GS=V DS作出场效应管的I-V特性,将V DS=V DD-I D R d=15-1.5I d负载线方程作在I-V特性上并交于一点,就可决定ID,VDS,V GS参数。

由图1.3.7可得:I DQ≈5.8mA,V DSQ≈6.3V,V GSQ≈6.3V。

图1.3.7题1.3.8在图题1.3.8所示的电路中,设N沟道JFET的I DSS=2mA,V P= -4V。

试求I D和V DS。

图题1.3.8解:由sD GS off GS GS DSS D e d D DD DS R I V V V I I R R I V V =-=+-=2)()1()( 求得:V V mA I GS D 105.0==题1.3.9 总结各种类型FET 的偏置条件:(1) 说明场效应管处于可变电阻区,恒流区(放大区)和截止区的主要特征(指v DS 、v GS和i D )。

(2) 为保证工作于放大区,v DS 和v GS 的极性应如何设置?[在题表1.3.9(a )和题表1.3.9(b )中打“√ ”]。

解:(1) 可变电阻区:场效应管的沟道尚未预夹断,V DS <V GS -V GS(th),I D 随V DS 增加而较快增加。

恒流区:场效应管的导电沟道被预夹断,V DS >V GS -V GS(th),V GS >V GS(th),I D 基本不随V DS 增加而增大。

截止区:场效应管的沟道被完全夹断,V GS <V GS(th),I D =0,V DS =V DD 。

(注:指增强型NMOS 管,其它类型只要注意电源极性,同样可以给出)(2)题1.3.10 图题1.3.10(a )所示为N 沟道场效应管在可变电阻区的输出特性。

当要求将其作为压控电阻时,可接成图(b )所示的电路形式。

若要求该电路得到1/3的分压比(V O /V I =1/3),应选择多大的V GG ?图题1.3.10解: 因31=I OV V ,所以V O =V DS =0.5V ,I D =(1.5V-0.5V)/6K ≈0.167mA ,由V DS 、I D 可从特性曲线上求得V GG ≈1.0V 。

题1.3.11 图题1.3.11所示电路中,已知FET 的I DSS =2mA ,V P = -2V 。

(1) 求I D =2mA 时R S 的取值范围;(2) 求R S =20k Ω时的I D 值。

图题1.3.11解: (1) 当考虑V DS =1V 时,R s =0~9.5k Ω(2) I D ≈1mA题1.3.12 在图题1.3.12(a )所示的放大电路中,设输入信号v S 的波形和幅值如图中所示,JET 的特性如图题1.3.12(b )所示,试用图解法分析:(1) 静态工作点:V GSQ 、I DQ 、V DSQ ;(2) 在同一个坐标下,画出v S 、i D 和v DS 的波形,并在波形图上标明它们的幅值。

(3) 若V GG 改为-0.5V ,其它条件不变,重画i D 、v DS 波形;(4) 为使V GG = -0.5V 时,i D 、v DS 波形不失真,重新选择R d 的数值和静态时的V DSQ 。

图题1.3.12解: (1) 图解分析如图1.3.12(a )所示。

由图可得:V GSQ =-1V 、V DSQ =10V 、I DQ =8mA 。

(2) v s 、i D 和v DS 的波形如图1.3.12(a )所示。

(3) 若V GG 改为-0.5V ,v s 、i D 和v DS 的波形如图1.3.12(b )所示。

显然i D 和v DS 的波形已经出现失真。

(4) 为使V GG = -0.5V 时,i D 、v DS 波形不失真,可减小R d 以改变负载线的斜率,可取V DSQ =10V ,如图1.3.12(b )中的Q ’所示。

所以Ω=-=k 83.0mA 12V10V 20d R图1.3.12(a )图1.3.12(b )题1.3.13 由P 沟道结型场效应管组成的电路和它的漏极特性曲线示于图题1.3.13(a )、(b )中。

在V I = -10V ,R=10k Ω,R d =5k Ω,V GG 分别为0 V ,1V ,2V ,3V 时,求电路输出V O 值各为多大?图题1.3.13解: 当V I = 10V ,R=10k Ω,R d =5k Ω时,场效应管工作在可变电阻区上。

当V GS =0V 、1V 、2V 、3V 时,R DS 分别为0.83k Ω、1k Ω、1.25k Ω、1.67k Ω。

而输出电压为I d DS dDS O V R R R R R V +++=所以当V GS =0V 、1V 、2V 、3V 时,相应的输出电压分别为3.68V 、3.75V 、3.84V 、4.0V 。

题1.3.14 试用三只电容量足够大的电容器C 1、C 2、C 3,将图题1.3.14所示放大电路分别组成CS 、CD 和CG 组态,并在图中标明各偏置电源和电解电容上的极性,以及信号的输入、输出端子。

(在电源前加正、负号,在电解电容正极性端加正号。

)图题1.3.14解:CS、CD、CG放大电路分别如图1.3.14所示。

图1.3.14题1.3.15设图题1.3.15所示电路中FET的I DSS =2mA,V P= - 4V,试计算标明在各电路中的电压或电流的大小。

图题1.3.15解:图(a):I D≈1mA;图(b):V D≈11.16V。

题1.3.16在图题1.3.16所示的FET基本放大电路中,设耗尽型FET的I DSS =2mA,V P= - 4V;增强型FET的V T=2V,I DO=2mA。

(1)计算各电路的静态工作点;(2)画出交流通路并说明各放大电路的组态。

图题1.3.16解:(1) 图(a):I DQ≈0.5mA,V GSQ=-2V,V DSQ≈3.8V;图(b):I DQ≈0.76mA,V GSQ≈-1.5V,V DSQ≈8.5V;图(c):I DQ≈0.25mA,V GSQ=2.8V,V DSQ≈13V。

(2) 交流通路如图1.3.16所示。

图(a)为共源极放大电路(CS);图(b)为共漏极放大电路(CD);图(c)为共源极放大电路(CS)。

图1.3.16。

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