模拟集成电路基本单元

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模拟电路第二章知识点总结

2 F
2 F
) 2
5.MOS 电流源
在 MOS 模拟集成电路中，电流源的形式与 BJT 电流源相似。
MOS 镜像电流源：
Ir
IO
T1
T2
图简单镜像电流源 MOS 镜像电流源的电路和原理、等效电路、电流与输出电阻
ro1 vgs
gm2vgs
ro 2
Ir Io Io Ir ro1gm2 ro1 ro2
(3)甲乙类工作状态：它是介于甲类和乙类之间的一种工作状态，即发射结处于正向运用的时间超过半个周期，但小于一个周期，即导通角大于小于。甲乙类工作状态又称为 AB 类工作状态。
(4)丙类工作状态：发射结处于正向运用的时间小于半个周期，集电极电流流通的时间还不到半个周期，即导通角小于 90º。丙类工作状态又称为 C 类工作状态。
IB
VBB
RB
I BQ
Q
O
VBEQ
交流分析：
VCC IC RL
ICQ 1 arctan RB
VBB VBE
O
iB
Q
iB ib
I BQ
VCC iC RC
o o VBEQ t
VBB VIN VBB
vBE vbe
vBE VBB VIN o
v
t
O
O
Q IB IBQ
VCEQ
arctan 1 RL
VCC
VDD
八、推挽输出级放大电路
功率放大器根据功放管导通时间的长短（或集电极电流流通时间的长短或导通角大小），分为以下 4 个工组状态：
(1)甲类工作状态：在整个周期内晶体管的发射结都处于正向运用，集电极电流始终是流通的，即导通角等于 180º。甲类工作状态又称为 A 类工作状态。

集成电路的工作原理

集成电路的工作原理集成电路是现代电子技术的重要组成部分，它的出现使得电子设备变得更加小型化、高效化和可靠化。

本文将详细介绍集成电路的工作原理，从晶体管、逻辑门到集成电路的制造过程等方面进行探讨。

1. 晶体管的基本原理晶体管是集成电路的基本单元，其基本原理是利用半导体材料的特性来实现信号放大和开关控制。

在晶体管中，一般由两个PN结构组成：N型半导体和P型半导体。

当控制端施加适当电压时，PN结的导电性发生变化，使得电流可以通过或被阻断。

2. 逻辑门的构成和功能逻辑门是由晶体管组成的电路，用于处理数字信号。

常见的逻辑门有与门、或门、非门等。

以与门为例，当输入端1和输入端2同时为高电平时，输出端才为高电平；否则输出端为低电平。

逻辑门的功能是根据输入信号的逻辑条件，产生相应的输出信号。

3. 集成电路的分类和特点集成电路可分为模拟集成电路和数字集成电路。

模拟集成电路主要用于信号的放大和处理，数字集成电路用于处理离散的二进制信号。

集成电路的特点包括体积小、功耗低、性能稳定和可靠性高等，这使得它在电子产品中得到广泛应用。

4. 集成电路的制造过程集成电路的制造过程主要包括晶圆制备、光刻、扩散、腐蚀和封装等环节。

首先，通过化学物质对硅晶片进行处理，形成所需的零件结构。

然后，利用光刻技术将图形投射到硅片上，并进行刻蚀。

接着，通过扩散和腐蚀等工艺步骤，形成晶体管和逻辑电路等功能。

最后，将集成电路封装到外壳中，以便安装和连接。

5. 集成电路的应用领域集成电路广泛应用于计算机、通信、消费电子、汽车电子和医疗器械等领域。

在计算机领域，中央处理器和内存芯片等都是基于集成电路技术的。

在通信领域，手机和网络设备等都需要借助集成电路来实现信号处理和通信功能。

总结：集成电路是利用晶体管和逻辑门构成的电路，通过制造工艺将它们集成到一个小的芯片上。

它的工作原理基于晶体管的特性和逻辑门的功能，实现信号的放大、处理和控制。

集成电路具有体积小、功耗低、性能稳定和可靠性高等特点，广泛应用于各个领域。

《模拟电子技术基础》习题课1-2章-概念

三种基本组态放大电路特性与分析
三种组态为：BJT的共射、共基、共集 FET的共源、共栅、共漏
BJT
FET
差放
共射共射共集共基共源共漏共栅差模共模（带反馈Re）
微变等效电路
p74
Ri
Ro
Av
15
模拟电路习题课（一）
共射小信号（微变）等效分析输入电阻、输出电阻和增益
Ri
vi ii
rbe // Rb
Av
vo vi
(1 1)R'L rbe (1 1)R'L
1
R'o
rbe
1 1
//
rce1
rbe
1 1
Ro R'o // ro2 R'o
共集放大器的Ri比共射大很多
电压放大倍数接近于1（小于1）因此称为射随器
共集放大器的Ro比共射的小很多
17
模拟电路习题课（一）
共基小信号（微变）等效分析
R'i
U
反向击穿电压VBR
2
二极管的电阻
模拟电路习题课（一）
直流等效电阻 RD：
RD
VD ID
交流（动态）电阻 rd：
rd
(
diD dvD
)Q1
2vd 2id
rd
(
diD dvD
)Q1
VT ID
3
模拟电路习题课（一）
共射（共E）BJT工作原理
以发射极（E极）作为公共端，EB结正偏，CB结反偏。
iC
参见 P12 图1.3.4
7
3. 饱和区
vCE<vBE vCB<0
4
集电结正偏

半导体集成电路第三篇

《半导体集成电路》第三篇模拟集成电路一．概念具有对各种模拟量进行处理功能的集成电路，包括了数字电路以外的所有集成电路。

二．分类线性电路：输出信号与输入信号之间存在线性关系，如运放，电压跟随器，放大器等；非线性电路：如乘法器，比较器，稳压器，调制器，对数放大器等。

三．特点①品种多，线路复杂，重复单元少；）；②电源电压高（12V③工艺复杂，精度要求高。

四．发展概况继数字电路之后，六十年代中期迅速发展，开始称之为线性电路，后来出现了许多新品种，很多品种超出了线路电路的范畴，没有归属，于是，67年国际电器委员会（IEC）正式提出了模拟集成电路的概念。

下面以运放为例看发展：四十年代：电子管运放，用于计算机中，进行各种数学运算，运放由此得名。

五十年代：双极型晶体管运放。

六十年代：单片集成运放出现。

μ为代表，原始型：702A电阻负载；μ为代表，第一代：709A标志：采用横向PNP管；μ为代表（七十年代），七十年代：第二代：741A标志：有源负载；MC为代表（七十年代），第三代：1556标志：超β管MA为代表（八十年代），八十年代：第四代：2900标志：双极，MOS结合，斩波稳零技术，大规模。

第十一章模拟集成电路中的特殊元件预备知识：晶体管平面工艺《半导体工艺原理》晶体管直流特性《晶体管原理》§11-1 横向PNP 管一．典型结构及制造工艺在n 型外延层上，同时完成发射极和集电极的硼扩散，然后磷扩散给出基区引线孔，蒸铝，反刻。

由于射区注入的少子在基区中沿衬底平行的方向流动，故称横向管。

二．电学特性：1．电流增益：从横向PNP 管的结构可知，横向PNP 管存在两个寄生纵向PNP 管。

当横向PNP 管正向有源时e B C V V V V >>≥衬底这样：射区—基区—衬底寄生纵向PNP 管也牌正向有源区；集电区—基区—衬底寄生管反向截止，可忽略其影响。

由于存在寄生晶体管，严重地影响到横向PNP 管的电学特性，这也是它质量不高的一个重要原因。

模拟CMOS集成电路设计复习提纲

物理验证与DRC/LVS检查
01
02
03
物理验证
检查版图是否符合工艺要求，确保可制造性。
DRC检查
进行设计规则检查，确保版图满足工艺要求。
LVS检查
进行电路原理图与版图一致性检查，确保两者匹配。
03
CMOS集成电路的模拟技术
SPICE模拟器简介
1
SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）：一种用于模拟和分析集成电路性能的软件工具。
新工艺
新型工艺技术如纳米压印、电子束光刻等不断涌现，这些新工艺能够制造更小尺寸的集成电路，提高集成度并降低制造成本。
集成电路的可扩展性挑战
制程节点
随着集成电路制程节点不断缩小，制程技术面临物理极限的挑战，如量子隧穿效应、漏电等问题，需要探索新的物理机制和制程技术。
异构集成
为了实现更高效能、更低功耗的集成电路，需要将不同材料、不同工艺的芯片集成在一起，形成异构集成技术，这需要解决不同芯片之间的互连、兼容等问题。
功耗优化
总结词
功耗优化旨在降低CMOS集成电路的功耗，以提高芯片的能效和延长电池寿命。
VS
详细描述
功耗优化主要通过降低晶体管导通电阻、减小时钟信号功耗和优化电路结构来实现。例如，采用低阻抗材料和工艺技术来降低导通电阻，采用时钟门控技术来减小时钟信号功耗，优化电路逻辑和结构等。这些措施有助于降低功耗，提高能效，延长电池寿命。
和规范，如元件选择、布线规则、版图设计等。
设计实践
02
结合具体的设计案例，分析可靠性设计的实际应用和效果，总
结经过实验和仿真等方法，对设计的可靠性进行验证和评估，确

4CMOS模拟电路基本单元一

西安电子科技大学
MOS电流镜的非理想效应

MOS晶体管几何尺寸不匹配。
Hale Waihona Puke 集成电路光刻工艺、腐蚀及横向扩散所引入的误差会是晶体管的几何尺寸不匹配，直接影响电流镜的比例电流关系。

MOS晶体管阈值电压不匹配。
在集成电路工艺中，MOS晶体管的栅氧化层存在线性梯度误差和随机误差，使得相同尺寸的MOS晶体管阈值电压存在不匹配，影响电流镜的比例电流关系。
2
9
西安电子科技大学
有源电阻分压电路及并联电阻
10
西安电子科技大学
三、电流源和电流沉

电流沉与电流源电路是两端元件，其电流值受栅电压控制，和加在 MOS源漏两端的电压无关。
一般来说，电流沉的负端电压接VSS，而电流源的正端电压接Vdd。

11
西安电子科技大学
电流沉
MOS工作在饱和区。电流沉的源漏电压应大于VMIN才能正常工作。
西安电子科技大学
Analog and Mix-Signal Integrated Circuit Design --CMOS模拟集成电路基本单元（一）
微电子学院刘帘曦
1
西安电子科技大学
CMOS模拟集成电路基本单元（一）
一、模拟开关二、有源电阻三、电流源和电流沉
四、电流镜
2
西安电子科技大学
一、模拟开关
13

西安电子科技大学
电流源输出电阻提高技术
14
西安电子科技大学
电流源输出电阻提高技术——Cascode技术
vout rout rds1 rds 2 rds1rds 2 (g m 2 g mbs 2 ) g m 2 rds1rds 2 iout

模拟集成电路基本单元

频率稳定性分析
分析电路在不同频率下的稳定性，确保电路在不同频率下都能正常工作。
04
CHAPTER
基本单元设计
设计流程
电路原理图设计
根据设计目标，选择合适的电路拓扑和元件，设计电路原理图。
参数提取与仿真验证
根据电路原理图，提取元件参数，建立数学模型，进行仿真验证，确保电路性能满足设计目标。
THANKS
谢谢
版图绘制与优化
将电路原理图转化为版图，进行布局和布线优化，提高电路的可制造性和可靠性。
确定设计目标
明确电路的功能、性能指标和限制条件，如功耗、尺寸、成本等。
可靠性分析
对版图进行可靠性分析，如工艺角分析、噪声容限分析等，确保电路在实际应用中的稳定性。
设计方法
手工设计
混合方法
根据经验和理论知识，手动选择和设计电路元件和拓扑结构。
比较器
总结词
比较器是模拟集成电路中的基本单元之一，用于比较两个输入信号的大小。
详细描述
比较器具有高灵敏度、低失调电压和低功耗等特点，能够快速准确地比较两个输入信号的大小关系，输出相应的逻辑状态，广泛应用于阈值检测、脉冲整形等电路中。
滤波器
总结词
滤波器是模拟集成电路中的基本单元之一，用于提取信号中的特定频率成分。
技术挑战
由于模拟电路元件的多样性和复杂性，模拟集成电路设计面临诸多技术挑战，需要不断探索和创新。
模拟集成电路的发展历程
01
早期发展
20世纪50年代，模拟集成电路开始出现，主要用于简单的放大和滤波
功能。
02
快速发展
20世纪60年代至70年代，随着半导体工艺的进步和集成电路设计技术

第七章-MOS管模拟集成电路设计基础

右图所示的是威尔电流镜的改进结构。由M4构成的有源电阻“消耗”了一个VGS，使M2、M3的源漏电压相等。如果M1和M2的宽长比相同，从M1、M2的栅极到M2、M3 的源极的压差为2VGS2，如果 M2、M3相同，则M4的栅源电压就为VGS2，使M3管的源漏电压和M2的源漏电压相同，都为VGS2。这样的改进使参考支路和输出支路电流以一个几乎不变的比例存在。
图7.3.2 NMOS威尔逊电流镜
M2在电路中相当于一个串联电阻(有源电阻)，构成电流串联负反馈。M3 的漏节点提供了M1的偏置电压，如果因为某种原因使输出电流Io增加，这个增加了的电流同时也将导致M2的VGS2增加，使得M1的栅源电压VGS1减小，从而使电流减小。反之，如果某种原因使Io减小，同样也会因M2的作用阻止电流变小。正是因为M2的电流串联负反馈的作用，使Io趋于恒流，提高了交流输出电阻。
（a）NMOS管
（b）PMOS管图7.2.1 有源电阻
1、电流偏置电路
在模拟集成电路中，电流偏置电路的基本形式是电流
镜。所谓的电流镜是由两个
或多个并联的相关电流
支路组成，各支路的电
流依据一定的器件比例
关系而成比例。
1) NMOS基本电流镜
NMOS基本电流镜
由两个NMOS晶体管组
成，如图7.3.1所示。
图(a)，V1=VGS1，V2=VGS1+VGS2；图(b)是一个CMOS的分压器结构，它的分压原理与NMOS并没有什么区别，它的Vo也可以用上式计算。
图6点，那就是它们的输出电压值随着电源电压的变化将发生变化。究其原因是因为电漏电压的波动直接转变为MOS晶体管的VGS的变化。如果电源电压的波动能够被某个器件“消化”掉，而不对担当电压输出的VGS产生影响就可以使输出电压不受电源电压波动的影响。

基准电压源

臻；塑。

蛆．基准电压源舒梅(贵州电子信息职业技术学院，贵州凯里556000)【摘要1基准电压源是模拟集成电路中的基本单元，它在SO C,A D C、D A C,传感嚣和通信电路以及存储器等领域有着广泛的应用。

基准源的目的是向后续电路提供稳定的、不随外界因素C主要是电源电压和环境温度)影响的电压。

本文主要介绍了基准电压源的研究现献及分类应用。

膦词带隙基准；曲，鳓偿；低功耗；温度系数随着系统集成技术(S O C)的飞速发展，基准电压源已成为大规模、超大规模集成电路和几乎所有数字模拟系统中不可缺少的基本电路模块。

基准电压源是超大规模集成电路和电子系统的重要组成部分，可广泛应用于高精度比较器、A／D和D／A转换器、随机动态存储器、闪存以及系统集成芯片中。

基准电压源是指被用作电压参考的高精度、高稳定度的电压源，要求其能克眼工艺、电源、温度以及负载变化而保持稳定，并能在标准工艺下制造。

能产生基准源的技术很多，如带隙基准源、稳压管、V匪基准源、热电压v T基准源以及利用M O S工艺中增强型M O S管和耗尽型M O S管之间的阈值电压差产生基准电压的技术等。

理想的带隙基准电压源电路的输出电压几乎不受温度变化、工艺变化、电源电压波动等因素的影响。

鉴于产生稳定电压的基准模拟的重要性和广泛应用，以及对性能的高要求，国内外对带隙基准电压源做了大量的研究，主要集中在以下几个方面：1低温度系数温度系数用于表征基准电压源随温度的电压变化，由于晶体管BE 结正向导通电压V匿随温度变化的非线性，传统带隙基准源的温度特性已无法满足更高精度和稳定性的需求。

从一阶线性补偿到曲率补偿如二阶，三阶补偿，指数补尝，对数补偿(亚阈值电路)等。

而且补偿方式众多，如电流相减补偿法，电压叠加补偿法，利用不同质电阻上电压降的叠加实现温度系数的曲率牢}偿，阶段性电流模式补偿等，可获得最好温度系数达到几个ppm／qC。

2高电源抑制比在开关电源芯片工作过程中开关的通断产生大量的高频噪声，这会对输出电压产生不利的影响，基准电压源应该在较宽范围内具有良好的电源抑制比性能。

模拟集成电路版图基础

Ｎ阱电容
• 在场效应管的栅极和衬底之间，存在寄生电容。称之为恶性寄生。但是，如果正好需要电容，这个寄生是需要的。
金属电容
• 扩散电容缺点：
– 传递噪声：扩散电容在PN 结上会有一个寄生电容。任何输入到扩散电容底部平行板上的信号将会自动耦合到衬底上。在电路设计中有些情况，需要一个电容器阻断直流信号，但是允许交流信号传输到下个电路块。
层与层间的寄生电容
• 寄生包括：
– 层对衬底形成寄生，层与层之间，层与层的侧面之间等等。 – 在ASIC 设计中，会用到自动布局布线工具，有些金属连线常常直接从某
个功能块上通过，如图3-3 所示。这是因为，数字集成电路为了节约芯片面积，减少流片成本，而不得已为之。
• 在模拟集成电路中：
– 常常需要把敏感的信号线互相隔离开来，使它们不会互相影响。 – 所以为了减少寄生对电路的干扰，就需要在作版图时，最好不要到处布
– 它不仅具有寄生效应小 – 与偏置电压无关 – 低的温度系数 – 单位面积的电容值很高。
– 在制作固定面积金属电容中，交叉金属来得到更大电容的方法同样可以用在POLY 电容中，我们形象的称之为“三明治电容”
几种集成电容的比较
电阻电容画法实例: 电阻画法实例
• 现在以1.5K 和250Ω的Poly 电阻为例，介绍一下电阻的画法。 – 首先查到Poly 的方块电阻值为25Ω/□ – 先做一个电阻单元，Poly 宽为2u,长为40u,两端通过引线孔用金属引出。此电阻阻值为500Ω。
• 金属电容
– 大多数信号电容会由金属制成。这可以消除PN 结，可以消除寄生二极管带来的电容。电容依赖性也将得到消除。
金属电容
• 为了保证上部平行板和下部平行板没有短接，几乎所有的IC 工艺都有一个非常厚的金属介质层。

第七章 MOS管模拟集成电路设计基础

3.薄膜电容器
在某些电路中，需用较大的电容或对电容有某些特殊要求，则可采用与双极工艺相容的薄膜技术制作薄膜电容器，形成一
个平行板式的薄膜电容器。通常制作的方法是：先在硅材料上
生长一层SiO2，然后淀积一层导体作为下电极板，接着再淀积一层介质材料，最后覆盖一层金属导体作为上电极。
图7.2.4 薄膜电容器
仅电路的仿真过程变长而且仿真的收敛性也变差。
为了提高设计效率、缩短设计周期，可以首先将复杂的电路划分为若干模块，各个设计小组按照统一的标准并持设计各自的模块，然后分别完成各个模块的晶体管级电路仿真和版图验证，最后在此基础上完成整个系统的集成。---模块
设计
7.2 MOS模拟集成电路中的基本元器件
第四章半导体集成电路基本加工工艺与设计规则 4.1 引言 4.2 集成电路基本加工工艺 4.3 CMOS工艺流程 4.4 设计规则 4.5 CMOS反相器的闩锁效应 4.6 版图设计第五章 MOS管数字集成电路基本逻辑单元设计 5.1 NMOS管逻辑电路 5.2 静态CMOS逻辑电路 5.3 MOS管改进型逻辑电路 5.4 MOS管传输逻辑电路 5.5 触发器 5.6 移位寄存器 5.7 输入输出（I/O）单元
中实现的 MOS 电容，匹配精度比电阻好，一般约为
0.1%~5%，因此在D/A、A/D转换器和开关电容电路等集成电路中，往往用电容代替电阻网络。下表列出了扩散电阻、
离子注入电阻和MOS电容器的若干性能比较。
元件匹配数椐比较
元件制造工艺匹配温度系数 +2×10-3 /℃ +4×10-3 /℃ +2.6×10-3 /℃ 电压系数
第二章
第三章第四章第五章第六章第七章第八章

第八章数字集成电路基本单元及版图

§7.数字电路标准单元库设计简介

基本设计思想用人工设计好的各种成熟的、优化的、版图等高的单元电路，存储在一个单元数据库中。根据用户的要求，把电路分成各个单元的连接组合。通过调用单元库的这些单元，以适当方式把它们排成几行，使芯片成长方形，行间留出足够的空隙作为单元行间的连线通道。利用EDA工具，根据已有的布局、布线算法，可以自动布出用户所要求的IC。
TTL基本电路及版图实现

IC的版图设计已把电路与工艺融为一体，所以一般较复杂的电路都是先设计实验电路（或单元电路），根据实验电路的测试结果获得有关电路功能和电路参数的第一手资料。掌握了这些资料，就可以根据元件的不同要求，在设计中采取相应措施，保证电路达到设计目标。必要时还要调整个别工艺或工艺参数。当然设计出的版图要经过实践不断加以改进，一个成熟的产品一般都要经过几次改版才行。
υ1
T3 Re2
负载
v0 －
－
GND
TTL基本电路
（1）电路组成该电路由三部分组成： 1）由双极型晶体管T1和电阻Rb1组成电路输入级。 2）由T2、Re2和Rc2组成中间驱动电路，将单端信号 υB2转换为双端信号υB3和υB4。 3）由T3、T4、Rc4和二级管D组成输出级。（2）工作原理输入为高电平时，输出为低电平。输入为低电平时，输出为高电平。
CMOS反相器

瞬态特性
我们希望反相器的上升时间和下降时间近似相等，则需要使PMOS管的沟道宽度必须加宽到NMOS管沟道宽度的 n / p倍左右。 V (t)
i
+VDD 0 t Vo(t) +VDD 0.9VDD 0.1VDD 0
td tf tr

第3章模拟集成电路基础

模电拟电子子技技术术
集成运放的电路结构特点
（1）因为硅片上不能制作大电容，所以集成运放均采用直接耦合方式。（2）因为相邻元件具有良好的对称性，而且受环境温度和干扰等影响后的变化也相同，所以集成运放中大量采用各种差分放大电路（作输入级）和恒流源电路（作偏置电路或有源负载）。
（3）因为制作不同形式的集成电路，只是所用掩模不同，增加元器件并不增加制造工序，所以集成运放允许采用复杂的电路形式，以达到提高各方面性能的目的。
由场效应管同样可以组成镜像电流源、比例电流源等。T0～T3均为N沟道增强型 MOS管，它们的开启电压UGS(th)等参数相等。在栅-源电压相等时，MOS管的漏极电流正比于沟道的宽长比。设宽长比W/L=S，且T0～T3的宽长比分别为S0、S1、 S2、S3。这样就可以通过改变场效应管的几何尺寸来获得各种数值的电流。
模电拟电子子技技术术
比例电流源
基准电流输出电流
分析
模电拟电子子技技术术比例电流源分析
微电流
输出电流可以大于或小于基准电流，与基准电流成比例关系。
模电拟电子子技技术术
微电流源
基准电流输出电流
分析
模电拟电子子技技术术
微电流源分析
在已知Re的情况下，上式对输出电流IC1而言是超越方程，可以通过图解法或累试法解出IC1。
模电拟电子子技技术术
长尾式差分放大电路
电路参数理想对称，Rb1=Rb2=Rb，Rc1=Rc2=Rc；T1管与 T2管的特性相同，β1= β 2= β ，rbe1=rbe2=rbe；Re为公共的发射极电阻。
静态分析共模信号作用
差模信号作用
模电拟电子子技技术术

电子技术基础重要知识点总结

第一章绪论1.在时间上和数值上均是连续的信号称为模拟信号；（只有高低电平的矩形脉冲信号为数字信号）在时间上和数值上均是离散的信号称为数字信号；处理模拟信号的电路称为模拟电路，处理数字信号的电路称为数字电路。

2.信号通过放大电路放大后，输出信号中增加的能量来自工作电源。

3.电子电路中正、负电压的参考电位点称为电路中的“地”，用符号“⊥”表示，它也是电路输入与输出信号的共同端点。

4.根据输入信号的不同形式和对输出信号形式的不同要求,通常将放大电路分为电压放大电路、电流放大电路、互阻放大电路和互导放大电路四种类型。

5.放大的特征是功率的放大，表现为输出电压大于输入电压,或者输出电流大于输入电流，或者二者兼而有之。

6.输入电阻、输出电阻、增益、频率响应和非线性失真等几项主要的性能指标是衡量放大电路品质优劣的标准，也是设计放大电路的依据。

7.放大倍数A：输出变化量幅值与输入变化量幅值之比，用以衡量电路的放大能力。

8.输入电阻R i：从输入端看进去的等效电阻，反映放大电路从信号源索取电流的大小。

9.输出电阻R o：从输出端看进去的等效输出信号源的内阻，说明放大电路的带负载能力。

第二章运算放大器1.运算放大器有两个输入端,即同相输入端和反相输入端，一个输出端。

2.运算放大器有线性和非线性两个工作区域。

要使运放稳定地工作在线性区,必须引入深度负反馈。

3.理想运放两输入端间电压V P-V N≈0，如同两输入端近似短路，这种现象称为“虚短”。

4.理想运放流入同相端和流出反相端的电流基本为零,即“虚断”。

5.理想运放的输入电阻趋近于无穷，输出电阻趋近于零。

6.同相放大电路的闭环电压增益为正，且大于等于1。

7.若反相放大电路的反相输入端输入信号,同相输入端接地，则反相输入端呈现虚地。

第三章二极管及其基本电路1.本征半导体：纯净的不带任何杂质的半导体，它的自由电子和空穴的数目相等，对外不显电性。

2.P型半导体：是指在本征半导体中掺入三价元素如硼，形成的主要靠空穴导电的半导体。

第七章 MOS管模拟集成电路设计基础

压管的输出特性曲线可以看出，当电流在一定的范
围内波动时，它的输出电压变化很小。从这一点我们又得到了一个器件的电阻特性：稳压管具有直流电阻大于交流电阻的特性。当然，当稳压管正向运用的时候，它就是一个普通的二极管，它的正向特
性也表现为直流电阻大于交流电阻。
利用稳压管构造电压偏置电路的基本结构非常简单，下图给出了电阻和稳压管串联的电路结构和采用有源负载结构的电路形式。
图6-3-19
7.3.2 放大电路
放大器是模拟集成电路的基本信号放大单元。
在模拟集成电路中的放大电路有多种形式，其基本构成包括放大器件(有时又称为工作管)和负载器件。
放大电路的设计主要有两个内容：电路的结构设计
和器件的尺寸设计。电路的结构设计是根据功能和
性能要求，利用基本的积木单元适当地连接和组合
（a）NMOS管
（b）PMOS管图7.2.1 有源电阻
1、电流偏置电路
在模拟集成电路中，电流偏置电路的基本形式是电流镜。所谓的电流镜是由两个
或多个并联的相关电流
支路组成，各支路的电流依据一定的器件比例关系而成比例。 1) NMOS基本电流镜 NMOS基本电流镜由两个NMOS晶体管组成，如图7.3.1所示。
4) 参考支路电流Ir
形成参考支路的电流的基本原理很简单，只要能够形成对电源(NMOS电流镜)或对(PMOS电流镜)的通路即可。
(1)简单的电阻负载参考支路
图6-3-11
(2)有源负载的参考支路
图6-3-12
图6-3-13
(3)自给基准电流的结构如果在电流镜中的
参考电流就是一个恒流
(如右图所示) 那么，整个电路中的相关支路电流就获得了稳定不变的基础。图6-3-14

华南理工大学模拟电子技术基础 5集成运算放大器单元电路PPT

VCC
Rc
Rc
uC1
+
uC2
iC1
RL uO
iC2
+ uI
Rb +
uI1 -
iB1
V1
iE1 iEE
-
V2
e
iE2 Re
Rb iB2
uI2 -+
VEE
Aud1
Uod1 Uid
Uod1 2Uid1
RL
2(Rb rbe )
RL Rc // RL
Rid 2(Rb rbe ) ，Rod Rc
5.2.3-- 1.双端输入单端输出差放电路
单端输入
单端输出
双端输入
双端输出
1)差模信号 uI1 uI2
V1、V2管相对应极电流或电压的变化量也是差模信号。
长尾式差分放大电路
2)共模信号uI1 uI2
V1、V2管相对应极电流或电压的变化量也是共模信号。
5.2.1 差分放大电路的组成及特点
2.基本特点 3)一般信号uI1 uI2
差模分量 uId uI1 uI2
由于输入回路没有变化，所以IEQ、IBQ、ICQ 与双端输出时一样。但是UCEQ1≠ UCEQ2。
VCC
RL Rc RL
VCC
Rc Rc // RL
UCQ1 VCC ICQ Rc UCQ2 VCC ICQ Rc
5.2.3-- 1.双端输入单端输出差放电路
(2)动态分析 1)对差模信号的作用
5.1.2 有源负载放大电路
5.1.1 基本电流源电路
电流源电路:提供恒定输出电流 1) 作为各级电路的偏置电路，以提供合适的静态电流; 2) 作为放大电路的有源负载，提高电路的增益。

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