【书】模拟CMOS集成电路设计 毕查德.拉扎维著

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模拟cmos集成电路设计拉扎维第4章差分放大器

模拟cmos集成电路设计拉扎维第4章差分放大器

Rin =
RD + rO
RD
+1
1 + ( g m + g mb )rO ( g m + g mb )rO g m + g mb
R = {[1 + (g + g )r ]R + r } || R 路漫漫其修远兮,
吾将上下而求索
out
m
mb o S
o
D
西电微电子学院-董刚-模拟集成电路设计
11
上一章
西电微电子学院-董刚-模拟集成电路设计
5
上一章
二极管接法的MOS 管做负载的共源级
线性度好,输出摆幅小,增益不能太大(否 则摆幅小、带宽小)
Av =
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
(W / L)1 1
(W / L)2 1 +
Av =
n (W / L ) 1 p (W / L ) 2
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6
上一章
电流源做负载的共源级
增益大
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
Av = m ro1 || ro2
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7
上一章
深线性区MOS管做负载的共源级
输出摆幅大(可以为VDD)
得到精准的Ron2比较困难;受工艺、温度变 化影响比较大,产生稳定、精确的Vb比较 难
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
=
g mR D
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
1 + g mR S
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9
上一章
共漏级-源跟随器
Rin大,Rout小,输出摆幅 小,增益有百分之几非线性; PMOS管能消除体效应,提高 线性度,但输出阻抗大,带宽 降低;电压缓冲器、电压平移

拉扎维模拟CMOS集成电路设计

拉扎维模拟CMOS集成电路设计
Fig. 1.2 Attentuation(衰减) and Distortion (失真) of data through a lossy cable
Introduction to Analog Design
Why analog? (4)
Fig. 1.3 Multi-level signaling to reduce the bandwidth
Introduction to Analog Design
Level of abstraction
Fig. 1.8 Abstraction levels in circuit design
数模混合IC设计实例(1)
➢ 植入生物体的微电子电路在临床上已广泛应用于心率调节、人 工耳蜗、人工视网膜修复、泌尿控制与功能性神经-肌肉电刺激、 以及癫痫和脊柱损伤等康复医疗中。
Introduction to Analog Design
Why analog? (8)
Since the electrical current converted by a photodiode is very small, the receiver after the photodiode must process a low-level signal at a very high speed, which requires a low noise, broadband circuit design.
Fig. 1.1b Addition of amplification and filtering for higher sensitivity (灵敏度)
Introduction to Analog Design
Why analog? (3) 2. Digital communications

模拟CMOS集成电路设计 第1章 模拟集成电路设计绪论

模拟CMOS集成电路设计 第1章 模拟集成电路设计绪论
模拟集成电路设计绪论 Ch.1# 14
模拟设计困难的原因是什么?
E. 模拟电路许多效应的建模和仿真仍然存在问题 ,模拟设计需要设计者利用经验和直觉来分析 仿真结果。 F. 现代集成电路制造的主流技术是为数字电路开 发的,它不易被模拟电路设计所利用(如特征 尺寸减小导致器件迁移率下降、沟道调制效应 增大;电源电压的下降使以前的一些电路设计 技术受到限制等),为了设计高性能的模拟电 路,需不停开发新的电路和结构。
A. 模拟设计涉及到在速度、功耗、增益、精度、电 源电压等多种因素间进行折衷,而数字电路只需 在速度和功耗之间折衷。 B. 模拟电路对噪声、串扰和其它干扰比数字电路要 敏感得多。 C. 器件的二级效应对模拟电路的影响比数字电路要 严重得多。
模拟设计困难的原因是什么(1) ?
D. 高性能模拟电路的设计很少能自动完成,而许多 数字电路都是自动综合和布局的。
模拟集成电路设计绪论 Ch.1# 9
光接收机
转换为一个小电流 高速电流处理器
激光二极管
光敏二极管
光纤系统
模拟集成电路设计绪论 Ch.1# 10
传感器
(a) 简单的加速度表
(b) 差动加速度表
汽车触发气囊的加速度检测原理图
模拟集成电路设计绪论 Ch.1# 11
为什么要学模拟CMOS集成电路设计?
组合二进制数据 DAC
传送端
多电平信号
ADC
接收端
确定所传送电平
模拟集成电路设计绪论 Ch.1# 7
磁盘驱动电子学的数据
模拟集成电路设计绪论 Ch.1# 8
无线接受机
无线接收天线接收到的信号(幅度只有几微伏)和噪声频谱
接收机放大低电平信号时必须具有极小噪 声、工作在高频并能抑制大的有害成分。

CMOS第1-1章

CMOS第1-1章

迎接电子产品设计的下一个高峰
System on Chip (SOC)
Analog IC Digital IC RFIC 1995
Software>>Hardware High data rate
1990’s to 20XX’s
Resemble Product (RP) 20XX’s?
(SOC) LNA Downconverter
• 1954年贝尔实 验室使用800只 晶体管组装了 世界上第一台 晶体管计算机 TRADIC。
1958年,杰克•科比(Jack Kilby)在一片硅晶体上制成了第一个微芯片,标志着集成 电路时代的到来,也标着电子技术进入了一个飞速发展的全新时代。
Robert Noyce(Intel)
Clair Kilby (TI)
OS C
(RP) D to A Servic e LNA Receiver
D to A
DeModulator
Receiver
Servic e Control I/O
OSC
Control
I/O
Transmitter
Transmitter Modulator A to D
PA
Upconverter
PA
A to D
Figure 17
Prospect of a communication system
Hardware Hardware-Software Software
• 1 MOSFET是怎样构成的? • 2MOSFET的两个PN结和三个基本几何参数是什 么? • 3MOSFET的阈值电压是什么? • 4MOSFET是怎样工作的? • 5MOSFET的工作区分别是什么怎样界定的?相 应的电压电流的关系是怎样的? • 6MOSFET的二级效应分别是什么 • 7MOS电容有哪些? • 8MOSFET的低频小信号模型的画法是什么?

模拟cmos集成电路设计(拉扎维)第3章单级放大器(一)

模拟cmos集成电路设计(拉扎维)第3章单级放大器(一)
性度
西电微电子学院-董刚-模拟集成电路原理
7
第七页,共44页。
放大器的性能参数
参数之间互相
制约,设计时
需要在这些参
数间折衷
AIC设计的
八边形法则
西电微电子学院-董刚-模拟集成电路原理
8
第八页,共44页。
本讲
放大器基础知识
共源级—电阻做负载
共源级—二极管接法的MOS 管做负载
共源级—电流源做负载
共源级-深线性区MOS管做负载 共源级-带源极负反馈
大信号特性
1
W
n COX ( )1 (Vin
2
L
VTH 1 ) 2
1
W
= C ( n OX ) 2 (VDD Vout
2
L
VTH 2 ) 2
W
W
V = ( )1 (Vin ) TH 1 ( ) 2 (VDD Vout
L
L
VTH 2 )
若VTH2随 Vout变化很 小,则有很 好线性度
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11
第十一页,共44页。
共源级—电阻做负载
小信号分析
饱和区时大信号关系式
小信号增益
与小信号等效电
路结果一致
增益随Vin的变化而变化,在信号摆幅较大时会引入非线性
西电微电子学院-董刚-模拟集成电路原理
12
第十二页,共44页。
Av的最大化
共源级—电阻做负载
Av = m RD
Av =
2 C n ox W VRD
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31
第三十一页,共44页。
共源级-深线性区MOS管做负载
Vb要足够低,使M2工作在深线性区

模拟集成电路 拉扎维1

模拟集成电路 拉扎维1



后处理模块: – 数模转换器:将数字信号转换为模拟信号。 – 放大:功率放大,提高驱动能力。 – 滤波器:平滑输出波形。
举例—磁盘驱动器数字读/写通道
磁盘驱动器中的模块电路(1)






• 输入信号: – 信号由磁感应转换得到,经片外预放大器放大,为全差 分模拟信号。 • 可变增益放大器(VGA): – 数字增益控制回路进行实时控制 • 低通滤波器(low-pass filter): – Gm-C滤波器,具有2零点7极点。 – 零极点的相对位置可编程。 – 具有高频下增益提升功能。



模拟集成电路设计步骤 电路设计 电路测试 电路制备后对电路功能和性能参数的测试验证。 物理版图设计
根据工艺版图设计规则设计器件、器件之间的互 联、
模拟集成电路设计步骤:
层次设计
描述格式
设计
系统说明/仿真
物理
版图布局 layout
模型
行为模型
电路层次 系统
Matlab、ADMS

小结 • 讨论了什么是模拟集成电路设计。模拟集成电路 设计和分立模拟电路与数字电路设计的区别,设 计的难点。 • 设计步骤和直观的、层次的、鲁棒的设计。 • 模拟集成电路的应用、不同的信号带宽和工艺对 模拟电路的影响。 • 模拟信号处理系统设计和各种典型的模拟电路模 块 • VLSI混合模拟信号电路设计举例



参考书 1. P.R.Gray ―Analysis and Design of Analog Integrated Circuits‖ 2. Behzad Razavi ―模拟CMOS集成电路设计” 3. Phillip E. Allen ―CMOS 模拟集成电路设计”

模拟cmos集成电路设计(拉扎维)第4章差分放大器

模拟cmos集成电路设计(拉扎维)第4章差分放大器

7
第七页,共66页。
上一章
深线性区MOS管做负载的共源级
输出摆幅大(可以为VDD)
得到精准的Ron2比较困难;受工艺、温度变
化影响比较大,产生稳定、精确的Vb比较

R = ON 2
1
C (V W n ox
DD Vb
L2
| VTHP |)
Av = m RON2
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22
第二十二页,共66页。
大信号差分特性-定性分析
输出端的最大电平和最小电
平分别是VDD和VDD-RDISS, 与输入共模电平无关
Vin1=Vin2附近,增益最大,线性
度好
求(Vout1-Vout2)与(Vin1-Vin2) 的函数关系式
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23
第二十三页,共66页。
不合理
1
W
I D = n C OX
V in
2
L
4 I SS
W
n C OX
L
V in 2
当ΔVin=0时, out=0
当 V in =
4 I SS
时, V out = 0
W
n C OX
L
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25
第二十五页,共66页。
大信号差分特性-定量分析
当 Vin =
线性度好,输出摆幅小,增益不能太大(否 则摆幅小、带宽小)
Av =
(W / L)1 1
(W / L)2 1 +
Av=
n (W / L ) 1
p (W / L ) 2
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模拟cmos集成电路设计拉扎维第1章绪论

模拟cmos集成电路设计拉扎维第1章绪论

总结词
拉扎维模拟方法在CMOS比较器设计中 具有重要作用,可以预测比较器的性能 和行为。
VS
详细描述
CMOS比较器是模拟集成电路中的关键元 件,用于信号的阈值检测和整形。拉扎维 模拟方法可以准确地模拟CMOS比较器的 静态和动态特性,包括响应时间、失调电 压、比较精度等参数,有助于设计者优化 比较器的性能,提高整个电路的稳定性。
应用实例二:模拟CMOS滤波器设计
总结词
利用拉扎维模拟方法,可以高效地设计和优化CMOS滤波器的性能。
详细描述
CMOS滤波器在通信、音频处理等领域有广泛应用。通过拉扎维模拟方法,可以快速设计和优化 CMOS滤波器的性能,包括频率响应、群延迟、线性相位等参数,从而缩短设计周期并提高滤波器的 性能。
应用实例三:模拟CMOS比较器设计
拉扎维模拟方法的优缺点
优点
拉扎维模拟方法基于物理模型,能够精确模拟CMOS集成电路的性能,对于复杂电路和新型器件具有较高的预测 精度。此外,该方法还支持多物理效应和多尺度模拟,能够模拟电路在不同工艺、温度和电压条件下的性能。
缺点
由于拉扎维模拟方法基于物理模型,因此需要较长的计算时间和较大的计算资源,对于大规模电路的模拟可能会 面临性能瓶颈。此外,该方法需要手动设定电路元件的参数,对于不同工艺和不同设计需求需要进行相应的调整 和优化。
04
拉扎维模拟方法的应用实例
应用实例一:模拟CMOS放大器设计
总结词
通过拉扎维模拟方法,可以有效地模拟CMOS放大器的性能,包括增益、带宽、 噪声等参数。
详细描述
CMOS放大器是模拟集成电路中的基本元件,其性能对于整个电路的性能至关 重要。拉扎维模拟方法可以准确地模拟CMOS放大器的直流和交流特性,包括 增益、带宽、噪声等参数,为设计者提供可靠的参考依据。

模拟cmos集成电路设计(拉扎维)第2章MOS器件物理基础

模拟cmos集成电路设计(拉扎维)第2章MOS器件物理基础

电流近似只 于W/L和VGS 有关, 不随 VDS变化
22
I/V特性—当VDS>VGS-VTH时
用作电流源或电流沉(current sink)
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23
I/V特性—PMOS管
定义从D流 向S为正
PMOS管电流驱动能力比NMOS管差 0.8 m nwell:p=250cm2/V-s, n=550cm2/V-s
27
本讲
基本概念
简化模型-开关 结构 符号
I/V特性
阈值电压 I-V关系式 跨导
二级效应
体效应、沟道长度调制效应、亚阈值导电性
器件模型
版图、电容、小信号模型等
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28
二级效应
前面VTH、I/V、gm等推导都是基于最简 单假设
忽略了VDS对L的影响等二级效应
0 栅与衬底功函数差
COX

OX
TOX
常通过沟道注入把VTH0调节到合适值
工艺确定后,VTH0就固定了,设计者无法改变
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14
I/V特性-沟道随VDS的变化
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15
I/V特性—推导I(VDS,VGS)
I Qd v
Qd WCox(VGS VTH)
dx
L
VD S
IDdx WCoxn[VGS V(x) VTH]dV
x 0
V0
ID

nCox
W L
[(VGS

VTH)VDS

1 2
VDS2 ]
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模拟cmos集成电路设计(拉扎维)第1章绪论

模拟cmos集成电路设计(拉扎维)第1章绪论

自然界信号的处理
自然界信号是模拟量
声音、光、震动等
速度、精度、功耗 信号处理
探测器输出信号太小 时需要先 放大滤除信 号频带 外的干 扰
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16
数字通信
电缆数据传输
长距离、高速时
有限带宽,大衰减,不适于高速远距离传输
解决办法?
信号衰减、 失真
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数字电路的信号处理能力不断增强 再强大也无法完全取代模拟电路在电路系统中的角 色
RF、ESD、ADC、DAC、PLL
应用实例
自然界信号的处理 数字通信 磁盘驱动电路 无线接收器 光接收器 传感器 微处理器和存储器
西电微电子学院-董刚-模拟集成电路设计 15
24
微处理器和存储器
微处理器
典型的数字电路 高端CPU的设计离不开资深AIC设计师的参 与
寄生电容/电阻/电感、封装等对电路性能指标 (速度等)的影响 高速数据线、时钟线的时序正确
必须把很多数字信号当作模拟信号来考虑、 处理
存储器
存储单元、灵敏放大器等都必须由AIC设计 师设计。高速、大规模存储器更是如此
逆向电路提取
解剖照相 拼图
版图编辑
dracula DRC和LVS dracula 寄生提取LPE 后仿真 GDSII
电路提取
分析与仿真
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7
集成电路制造过程
集成电路设计 制版 流水加工 划片 封装
版图 layout 掩膜版 MASK 硅圆片 Wafer 裸片die
抽象级别 健壮性设计 符号
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拉扎维_模拟CMOS集成电路设计课后答案

拉扎维_模拟CMOS集成电路设计课后答案

CORRECTIONS TO SOLUTIONS MANUALIn the new edition, some chapter problems have been reordered and equations and figure refer-ences have changed. The solutions manual is based on the preview edition and therefore must be corrected to apply to the new edition. Below is a list reflecting those changes.The “NEW” column contains the problem numbers in the new edition. If that problem was origi-nally under another number in the preview edition,that number will be listed in the“PREVIEW”column on the same line.In addition,if a reference used in that problem has changed,that change will be noted under the problem number in quotes. Chapters and problems not listed are unchanged.For example:NEW PREVIEW--------------4.18 4.5“Fig. 4.38” “Fig. 4.35”“Fig. 4.39” “Fig. 4.36”The above means that problem4.18in the new edition was problem4.5in the preview edition.To find its solution, look up problem 4.5 in the solutions manual. Also, the problem 4.5 solution referred to “Fig. 4.35” and “Fig. 4.36” and should now be “Fig. 4.38” and “Fig. 4.39,” respec-tively._____________________________________________________________________________ CHAPTER 3NEW PREVIEW--------------3.1 3.83.2 3.93.3 3.113.4 3.123.5 3.133.6 3.143.7 3.15“From 3.6” “From 3.14”3.8 3.163.9 3.173.10 3.183.11 3.193.12 3.203.13 3.213.14 3.223.15 3.13.16 3.23.17 3.2’3.18 3.33.19 3.43.20 3.53.21 3.63.22 3.73.23 3.103.24 3.233.25 3.243.26 3.253.27 3.263.28 3.273.29 3.28 CHAPTER 4NEW PREVIEW--------------4.1 4.124.2 4.134.3 4.144.4 4.154.5 4.164.6 4.174.7 4.18“p. 4.6” “p. 4.17”4.8 4.194.9 4.204.10 4.214.11 4.224.12 4.234.13 4.24“p. 4.9” “p. 4.20”4.14 4.1“(4.52)” “(4.51)”“(4.53)” “(4.52)”4.15 4.24.16 4.34.17 4.44.18 4.5“Fig. 4.38” “Fig. 4.35”“Fig. 4.39” “Fig. 4.36”4.19 4.6“Fig 4.39(c)” “Fig 4.36(c)”4.20 4.74.21 4.84.22 4.94.23 4.104.24 4.114.25 4.254.26 4.26“p. 4.9” “p. 4.20”CHAPTER 5NEW PREVIEW--------------5.1 5.165.2 5.175.3 5.185.4 5.195.5 5.205.6 5.215.7 5.225.8 5.235.9 5.15.10 5.25.11 5.35.12 5.45.13 5.55.14 5.65.15 5.75.16 5.85.17 5.95.18 5.10“Similar to 5.18(a)” “Similar to 5.10(a)”5.19 5.115.20 5.125.21 5.135.22 5.145.23 5.15CHAPTER 6NEW PREVIEW--------------6.1 6.76.2 6.86.3 6.9“from eq(6.23)” “from eq(6.20)”6.4 6.106.5 6.11“eq (6.52)” “eq (6.49)”6.6 6.16.7 6.26.8 6.36.9 6.46.10 6.56.11 6.66.13 6.13“eq (6.56)” “eq (6.53)”“problem 3” “problem 9”6.16 6.16“to (6.23) & (6.80)” “to (6.20) & (6.76)”6.17 6.17“equation (6.23)” “equation (6.20)”CHAPTER 7NEW PREVIEW--------------7.27.2“eqn. (7.59)” “eqn. (7.57)”7.177.17“eqn. (7.59)” “eqn. (7.57)7.197.19“eqns 7.66 and 7.67” “eqns 7.60 and 7.61”7.217.21“eqn. 7.66” “eqn. 7.60”7.227.22“eqns 7.70 and 7.71” “eqns. 7.64 and 7.65”7.237.23“eqn. 7.71” “eqn. 7.65”7.247.24“eqn 7.79” “eqn 7.73”CHAPTER 8NEW PREVIEW--------------8.18.58.28.68.38.78.48.88.58.98.68.108.78.118.88.18.98.28.108.38.118.48.138.13“problem 8.5” “problem 8.9”CHAPTER 13NEW PREVIEW--------------3.17 3.17“Eq. (3.123)” “Eq. (3.119)”CHAPTER 14 - New Chapter, “Oscillators”CHAPTER 15 - New Chapter, “Phase-Locked Loops”CHAPTER 16 - Was Chapter 14 in Preview Ed.Change all chapter references in solutions manual from 14 to 16. CHAPTER 17 - Was Chapter 15 in Preview Ed.Change all chapter references in solutions manual from 15 to 17. CHAPTER 18 - Was Chapter 16 in Preview Ed.NEW PREVIEW--------------18.316.3“Fig. 18.12(c)” “Fig. 16.13(c)”18.816.8“Fig. 18.33(a,b,c,d)” “Fig. 16.34(a,b,c,d)”Also, change all chapter references from 16 to 18.。

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(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。

拉扎维带隙基准模拟cmos集成电路设计

拉扎维带隙基准模拟cmos集成电路设计

华大微电子:模拟集成电路原理
Bandgap Ref Ch. 11 # 17
第18页/共29页
Bandgap Ref Ch. 11 # 18
PTAT电流的产生
第19页/共29页
P TAT 电 流 的 产 生
华大微电子:模拟集成电路原理
第20页/共29页
VREF
VBE3
R2 R1
VT
ln n
Bandgap Ref Ch. 11 # 19
第4页/共29页
与电源无关的偏置
如何产生IREF?
I out
VDD R1 1 g m1
W W
L1 L2
华大微电子:模拟集成电路原理
Bandgap Ref Ch. 11 # 4
第5页/共29页
与电源无关的偏置
华大微电子:模拟集成电路原理
2Iout
nCOX W
L
N
VTH 1
2I out nCOX K W
华大微电子:模拟集成电路原理
Bandgap Ref Ch. 11 # 10
第11页/共29页
与温度无关的偏置
华大微电子:模拟集成电路原理
Vout
VBE2
VT
ln n1
R2 R3
Bandgap Ref Ch. 11 # 11
第12页/共29页
与温度无关的偏置
华大微电子:模拟集成电路原理
Bandgap Ref Ch. 11 # 12
第27页/共29页
实例分析
华大微电子:模拟集成电路原理
Bandgap Ref Ch. 11 # 27
第28页/共29页
感谢您的观看。
华大微电子:模拟集成电路原理

CMOS模拟集成电路设计 拉扎维课件

CMOS模拟集成电路设计 拉扎维课件
种类
1st 代:MOS1,MOS2,MOS3; 2nd代:BSIM,HSPICE level=28,BSIM2 3rd代:BSIM3,MOS model9,EKV(Enz-Krummenacher-Vittoz)
目前工艺厂家最常提供的MOS SPICE模型为BSIM3v3 (UC Berkeley)
CMOS模拟集成电路设计
绪论、MOS器件物理基础
王永生 Harbin Institute of Technology Microelectronics Center
2009-1-16
提纲
2
提纲
1、绪论 2、MOS器件物理基础
HIT Microelectronics
王永生
2009-1-16
2.3.1体效应
对于NMOS,当VB<VS时,随VB下降,在没反型前, 耗尽区的电荷Qd增加,造成VTH增加,也称为“背栅 效应”
其中,γ为体效应系数
HIT Microelectronics
VTH 0
VTH
王永生
2009-1-16
MOS器件物理基础
15
2.3.2 沟道长度调制效应
当沟道夹断后,当VDS增大时,沟道长度逐渐减小, 即有效沟道长度L’是VDS的函数。
定义L’=L-ΔL, ΔL/L=λVDS
λ为沟道长度调制系数。
HIT Microelectronics
王永生
2009-1-16
MOS器件物理基础
16
2.3.3亚阈值导电性
当VGS≈VTH时和略小于VTH ,“弱”反型层依然存在, 与VGS呈现指数关系。当VDS大于200mV时,
这里ζ>1,VT=kT/q

学习模拟电子技术的6本“宝典”推荐

学习模拟电子技术的6本“宝典”推荐

学习模拟电子技术的6本“宝典”推荐1. 拉扎维的《模拟CMOS 集成电路设计》我们研二模电课的教材,老师把这门课讲得可圈可点。

当时没意识到有其他书,于是我就把此书读了好几遍。

此书内容多摘自较新的论文,还未得到工业界的实践论证,所以一大特点就是pitfalls 较多。

但不失为为大家提供很多深入研究主题的sourcing。

2. Phillip E. Allen 的《CMOS 模拟集成电路设计第二版》此书工程性很强,适合有一定CMOS 模电理论基础的人读。

当时由于毕设想做ADC,于是接触了此书。

读后感觉Phillip 通篇都是为了写ADC 而写此书,值得一提的是5、6、7 章把OP-AMP 写得非常精彩。

3. Paul R.Gray 的《模拟集成电路的分析与设计》(强力推荐)堪称模电之Bible,鄙人最近正钻研此书,惜得宝书有种相见恨晚的感觉,很是上瘾甚至有点欲罢不能。

此书是UC Berkeley 的EECS 系为EE140 和EE240 专门指定的教材,可以说是汇聚了berkeley 的精华,berkeley 之精华乃silicon valley 之精华,siliconvalley 之精华乃IC 之精华。

阅读此书(英文版),你一定能体会到Paul 这位Godfather 思维之严谨、论证之严密,条理之清晰,该书的一大亮点就是把bipolar 和CMOS 作为counterpart 很好地结合在了一起讲,能带给读者一完整的transistor 级IC 的概念。

推荐必读。

EE140 在Berkeley 是由大牛Rorber R.Broderson(全哥以前的boss)在教,comic 上有他的视频,我坚持上完了他整个一学期的课,感觉收获相当大,似乎感觉自己身体里的血液都是Analog 做的,你不可能不喜欢上他。

4. Alan HasTIngs 的《模拟电路版该书连同Paul 那本一起作为在Berkeley 的EE240 的教材,它帮助你从一个电路designer 的角度来看工艺,又。

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(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(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CMOS集成电路设计(拉扎维)第九章运算放大器

模拟CMOS集成电路设计(拉扎维)第九章运算放大器
位置匹配
合理安排元件的位置,使它们在版图上相对集中, 以减小连线误差和寄生效应。
方向匹配
确保同一类型的元件具有相同的旋转方向,以减 小失配误差。
防止噪声干扰
01
02
03
隔离噪声源
将噪声源与敏感电路隔离, 以减小噪声干扰。
滤波器设计
在版图中加入适当的滤波 器,以减小信号中的噪声 成分。
接地措施
合理接地,减小地线阻抗 和电位差,以减小噪声干 扰。
在数字电路中的应用
模拟数字转换器(ADC)
运算放大器在ADC中用于放大模拟信号并将其转换为数字信 号。
数字模拟转换器(DAC)
运算放大器在DAC中用于将数字信号转换为模拟信号,实现 数字控制和调节。
在信号处理中的应用
信号调理
运算放大器用于信号的放大、缩小、隔离和缓冲,以适应后续的 信号处理或测量设备。
模拟cmos集成电路设计(拉扎维)第九章
运算放大器
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目 录
• 运算放大器概述 • 运算放大器的基本结构和工作原
理 • 运算放大器的应用 • 运算放大器的设计流程 • 运算放大器的版图设计技巧 • 运算放大器的实际应用案例分析
01
运算放大器概述
定义与功能
定义
运算放大器是一种具有高放大倍数、 高输入电阻和低输出电阻的直接耦合 放大电路,通常由两个晶体管组成。
运算放大器的主要参数
增益
01 运算放大器的放大倍数,通常
用开环增益表示。
带宽
02 运算放大器能够处理的信号频
率范围,通常用单位Hz表示。
输入电阻
03 运算放大器的输入端电阻,通
常用MΩ表示。
输出电阻

cmos模拟集成电路设计 书

cmos模拟集成电路设计 书

cmos模拟集成电路设计书关于cmos模拟集成电路设计的书籍推荐当涉及到CMOS模拟集成电路设计时,学习正确的知识和技术非常重要。

而书籍是学习的重要资源之一。

在这篇文章中,我将向大家推荐几本关于CMOS模拟集成电路设计的书籍,并逐步解释它们的主题和内容。

CMOS模拟集成电路设计是电子工程师必须掌握的一项重要技能。

随着集成电路技术的发展,CMOS模拟集成电路的设计需求也越来越多。

因此,学习和理解CMOS模拟集成电路设计原理和技术,对于专业人士以及正在学习该领域的学生来说是至关重要的。

书籍推荐:1.《CMOS模拟集成电路设计》(作者:Razavi B.)这本书是CMOS模拟集成电路设计的经典教材之一,广泛用于大学本科和研究生教育。

它以系统的方式讲解了模拟电路设计的基本概念、电路拓扑、噪声和功耗等重要问题。

除此之外,该书还涵盖了CMOS电流镜、MOS差动放大器、运算放大器、参考电路、振荡器和管子、电流源等关键知识,能够为学习者提供全面的理解和基础知识。

2.《模拟VLSI设计方法》(作者:Elad Alon)该书是一本关于CMOS模拟电路设计和VLSI系统设计的综合教材。

从电路原理到设备特性,以及电路优化和布局设计等内容均涵盖其中。

此外,书中还提供了大量的例子和习题,供读者进行实践和巩固知识。

该书的主题涵盖了大量的内容,既适合初学者入门,也适用于有一定基础的专业人士。

3.《模拟电子电路设计》(作者:Demassa T.C.,Ciccone R.J.)这本书是一本系统综合的CMOS模拟电路设计指南,适合大学本科和研究生教育。

它涵盖了从基础知识到高级应用的全面内容,包括放大器、频率响应、输出阶级以及噪声等主题。

此外,书中还提供了充足的例子和习题,帮助读者深入理解和掌握所学内容。

以上是我推荐的关于CMOS模拟集成电路设计的书籍。

它们都提供了较为全面和深入的知识,涵盖了从基础概念到专业应用的内容。

CMOS模拟集成电路设计并不是一项容易掌握的技能,需要系统的学习和实践。

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【简介】模拟集成电路的设计与其说是一门技术,还不如说是一门艺术。

它比数字集成电路设计需要更严格的分析和更丰富的直觉。

严谨坚实的理论无疑是严格分析能力的基石,而设计者的实践经验无疑是诞生丰富直觉的源泉。

这也正足初学者对学习模拟集成电路设计感到困惑并难以驾驭的根本原因。

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美国加州大学洛杉机分校(UCLA)Razavi教授凭借着他在美国多所著名大学执教多年的丰富教学经验和在世界知名顶级公司(AT&T,Bell Lab,HP)卓著的研究经历为我们提供了这本优秀的教材。

本书自2000午出版以来得到了国内外读者的好评和青睐,被许多国际知名大学选为教科书。

同时,由于原著者在世界知名顶级公司的丰富研究经历,使本书也非常适合作为CMOS模拟集成电路设计或相关领域的研究人员和工程技术人员的参考书。

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本书介绍模拟CMOS集成电路的分析与设计。

从直观和严密的角度阐述了各种模拟电路的基本原理和概念,同时还阐述了在SOC中模拟电路设计遇到的新问题及电路技术的新发展。

本书由浅入深,理论与实际结合,提供了大量现代工业中的设计实例。

全书共18章。

前10章介绍各种基本模块和运放及其频率响应和噪声。

第11章至第13章介绍带隙基准、开关电容电路以及电路的非线性和失配的影响,第14、15章介绍振荡器和锁相环。

第16章至18章介绍MOS器件的高阶效应及其模型、CMOS制造工艺和混合信号电路的版图与封装。

模拟CMOS集成电路设计.part1.rar 模拟CMOS集成电路设计.part2.rar 模拟CMOS集成电路设计.part3.rar 模拟CMOS集成电路设计.part4.rar 模拟CMOS集成电路设计.part5.rar。

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