第5章---集成元器件库
《微电子与集成电路设计导论》第五章 集成电路基础
图5.2.10 与非门电路
图5.2.11-5.2.14 电路图
图5.2.15 与非门输出响应
当A、B取不同组合的 逻辑电平时，与非门 电路的输出响应如图 5.2.15所示。
2. 或非门电路
A=0,B=0
A=0,B=1
A=1,B=0
A=1,B=1
图5.2.16 或非门电路
图5.2.17-5.2.20 A=0，B=0时的电路图
性能指标：除增益和速度外，功耗、电源电压、线性度、噪声和最大 电压摆幅等也是放大器的重要指标。此外，放大器的输入输出阻抗将 决定其应如何与前级和后级电路进行相互配合。在实际中，这些参数 几乎都会相互牵制，一般称为“八边形法则”，茹右下图所示。
➢ 增益：输出量Xout与输入量Xin的比值
➢ 带宽：指放大器的小信号带宽。
特性参数相同，当电压翻转上升时，漏极电流
ID
Kn
W L
Vin
VTN
2
0
I
Imax
即一周期的平均电流
Imean
1 6
Kn
W L
1 VDD
VDD VTN
3
Tclk
综上，短路功耗最终为
Psc VDDImean
CMOS逻辑门电路
1.与非门电路
A=0,B=0
A=0,B=1
A=1,B=0
A=1,B=1
许的临界电平和理想逻辑电平之间的范围为 CMOS电路的直流噪声容限，定义为
VNH VOH VIH
VNL VIL VOL
图5.2.6 极限输出电平定义的噪声容限
（2）极限输出电平定义的噪声容限 根据实际工作确定所允许的最低的输出
高电平VOHmin，它所对应的输入电平定义为 关门电平VOFF；给定允许的最高的输出低电 平VOLmax，它所对应的输入电平定义为开门 电平VON。开门电平和关门电平与CMOS电 路的理想输入逻辑电平之间的范围就是 CMOS电路的噪声容限。如左图所示是反相 器的噪声容限 输入高电平噪声容限：
第5章 原理图元件库的管理
按钮，系统开始搜索。与此
同时，搜索结果逐步显示在【浏览库】对话框中
（4）单击【浏览库】对话框中的 进入【基于文件的库搜索】对话框。
按钮，
（6）单击
按钮，关闭【PCB模型】对话框。
可以看到，封装模型显示在了【模型管理器】中。同时，
原理图库文件编辑器的模型区域也显示出了相应信息
13
（6）单击
按钮，关闭【PCB模型】对话框。可以看到，封装模型显示在了【模型管
③单击原理图符号绘制工具栏
中的放
置多边形图标 ，以编辑窗口的原点为基
准，绘制一个三角形的运算放大器符号。
④单击原理图符号绘制工具栏 中的放置引
脚图标 ，放置引脚1、2、3、4、8在三角形 符号上，并设置好每一引脚的相应属性，如图所 示，完成了一个运算放大器原理图符号的绘制。
15
这样，一个含有2个子部件的库元件NE5532就建立好了，如图(a)和(b)所示。使用同样的 方法，还可以创建含有多个子部件的库元件。
(3)单击
按钮，则系统弹出如图所示的【解压源文件或安装】提示框。
（4）单击
按钮，在Projects面板上显示出系统所建立的集成库工程TI
Logic Decoder Demux.LibPkg以及分解成的2个源库文件：TI Logic Decoder
Demux.PcbLib和TI Logic Decoder Demux.SchLib
项操作具有对应的关系，所以不需要再逐项说明。
（3）模式工具栏
菜单
模式工具栏用来控制当前元件的显示模式，如图所示。
模式工具栏
4.SCH Library面板 SCH Library面板是原理图库文件编辑环境中的专用面板，用来对当前原理图库中 的所有元件进行编辑和管理
集成库、原理图库、PCB库设计
新建一个集成库文件包和空白原理图库步骤如下：
l．执行 File → New → Project → Integrated Library命令，Projects面板将显示新建的库文件包，默 认名为Integrated_Libraryl.LibPkg。 2．在Projects面板上右击库文件包名，在弹出菜单上单 击Save Project As命令，在弹出的对话框中使用浏览功 能选定适当的路径，然后输人名称New Integrated_ Library1.LibPkg，单击Save按钮。注意如果不输人后缀 名的话，系统会自动添加默认名。 3．添加空白原理图库文件。执行File → New → Library → Schematic Library命令，Projects面板将显 示新建的原理图库文件，默认名为Schlibl.SchLib。自动 进入电路图新元件的编辑界面，如图4-1所示。
第4章创建原理图元器件库
4.1 原理图库、模型和集成库
在Altium Designer中，原理图元器件符号是在原理图库 编辑环境中创建的(.SchLib文件)。之后原理图库中的元器件会 分别使用封装库中的封装和模型库中的模型。设计者可从各元 器件库放置元件，也可以将这些元器件符号库、封装库和模型 文件编译成集成库(.IntLib文件)。在集成库中的元器件不仅具 有原理图中代表元件的符号，还集成了相应的功能模块，如 Foot Print封装、电路仿真模块、信号完整性分析模块等。 集成库是通过分离的原理图库、PCB封装库等编译生成的。 在集成库中的元器件不能够被修改，如要修改元器件可以在分 离的库中编辑然后再进行编译产生新的集成库即可。 Altium Designer的集成库文件位于软件安装路径下的 Library文件夹中，它提供了大量的元器件模型（大约80000个 符合ISO规范的元器件）。设计者可以打开一个集成库文件，执 行Extract Sources命令从集成库中提取出库的源文件，在库的 源文件中可以对元器件进行编辑。
讲义第5章集成运算放大电路
第5章集成运算放大电路（上一章介绍的用三极管、场效应管等组成的放大电路称为分立元件电子电路。
）集成电路：如果在一块微小的半导体基片上，将用晶体管（或场效应管）组成的实现特定功能的电子电路制造出来，这样的电子电路称为集成电路。
（集成电路是一个不可分割的整体，具有其自身的参数及技术指标。
模拟集成电路种类较多，本章主要介绍集成运算放大电路。
）本章要求：（1）了解集成运放的基本组成及主要参数的意义。
（2）理解运算放大器的电压传输特性，理解理想运算放大器并掌握其基本分析方法。
（3）理解用集成运放组成的比例、加减、微分和积分运算电路的工作原理。
（4）理解电压比较器的工作原理和应用。
5.1集成运算放大器简介5.1.1集成运算放大器芯片集成运算放大器是一种具有很高放大倍数的多级直接耦合放大电路。
是发展最早、应用最广泛的一种模拟集成电路。
集成运算放大器简称运放，是一种多端集成电路。
集成运放是一种价格低廉、用途广泛的电子器件。
早期，运放主要用来完成模拟信号的求和、微分和积分等运算，故称为运算放大器。
现在，运放的应用已远远超过运算的范围。
它在通信、控制和测量等设备中得到广泛应用。
1、集成电路的概念（1）集成电路：禾U用半导体的制造工艺，把晶体管、电阻、电容及电路连线等做在一个半导体基片上，形成不可分割的固体块。
集成电路优点：工作稳定、使用方便、体积小、重量轻、功耗小。
（2）集成电路分类：模拟、数字集成电路；单极型、双极型集成电路，小、中、大、超大规模集成电路。
①模拟集成电路：以电压或电流为变量，对模拟量进行放大、转换、调制的集成电路。
（可分为线性集成电路和非线性集成电路。
）②线性集成电路：输入信号和输出信号的变化成线性关系的电路，如集成运算放大器。
③非线性集成电路：输入信号和输出信号的变化成非线性关系的电路，如集成稳压器。
（3）线性集成电路的特点①电路一般采用直接耦合的电路结构，而不采用阻容耦合结构。
②输入级采用差动放大电路，目的是克服直接耦合电路的零漂。
Protel DXP第6章 集成元件库
图6-19 编辑元件属性界面
6.保存库文件
单击菜单“文件”→“保存”命令或者工具栏 中的“保存”按钮，保存对库文件LM386的编 辑。
原理图元件库编辑完毕后，设计者可以利用前面介绍 的“报告”菜单生成元件清单、原理图元件库报表、 元件规则检查表等对元件进行检查。如果设计者在原 理图设计中需要使用该元件，只要将该库文件加载到 元件库中即可使用。
2.绘制元件轮廓
单击菜单“放置”→“矩形”命令或单击绘图工具栏 中的放置矩形按钮，将出现十字光标并且附着一个矩 形，将光标移到编辑窗口中的坐标轴原点处，单击鼠 标左键，移动鼠标到矩形的右下角，再单击鼠标左键， 结束矩形的绘制过程。绘制完成后的矩形如图6-15所 示。
在绘制前按“Tab”键或者双击放置完成后的矩形，就 可打开矩形属性设置对话窗口，可修改该矩形的边框 颜色、边框线宽、填充颜色等参数，如图6-16所示。
主要内容
原理图元件库 PCB封装库 创建集成元件库
6.1原理图元件库
原理图元件符号只是元器件的一种符号表示方 法，由图形符号和引脚两部分组成。图形部分 不具有任何电气特性，对其大小也没有严格规 定。引脚部分的电气特性则需要考虑实物进行 定义，其引脚排列可以与实物有所不同。
尽管Protel DXP已经提供了大量的原理图元件 库，但是有时设计者还是无法找到适合自己想 要的元件符号，这时就需要设计者自己动手创 建新的原理图元件库。下面介绍如何使用原理 图库文件编辑器来创建需要的原理图元件库。
1.创建元件库文件
执行菜单“文件”→“创建”→“库”→“原理图 库”命令，系统将自动创建一个默认名称为 “Schrary”标签，单击该标 签，在“SCH Library”面板会发现新建库文件 中也自动生成一个名称为“Component_1”的 元件，如图6-14所示。可以修改该元件的名称， 这里修改为需要绘制的LM386。
大学模电课件-模电d11j-12j(第5章)
店长考核指标随着商业竞争的激烈化，店长作为商店的管理者，在维护企业形象和增加利润方面扮演着重要的角色。
店长的绩效评估影响着企业目标的实现，因此，合理的店长考核指标成为了关键的一环。
本文将从四个方面，分别是销售业绩、客户体验、人员管理、成本控制，探讨店长考核指标。
一、销售业绩作为企业最重要的考核指标之一，销售业绩是店长日常关注的焦点。
销售业绩主要包括营业额、毛利率等。
此外，店铺的售出商品类别、单品销量、热门商品排名、日均销售额等指标也需要考虑。
对于不同的店铺类型，包括品牌、功能性等不同的类型，销售业绩的指标也有所不同。
例如，品牌店应关注品牌形象的维护和发展，功能性店应关注有效的库存管理。
二、客户体验在提升客户体验方面，店长扮演着重要的角色。
顾客对店铺的印象不仅来自于销售人员的服务态度，也来自于店铺的整体环境、天地气息等。
因此，在考核时，店长需要关注多个指标，包括门店整体布局、陈列品牌的排版、灯光、储存、服务过程等。
特别是店铺的门面设计和产品陈列是社区人们感知门店印象与品牌形象的重要因素，所以要在商品安全性的前提下，创造更好的室内环境。
最重要的，店长要不断改进与客户的交互方式，增强客户体验和沟通与互动，加强品牌忠诚度，这样才能为企业创造更多价值。
三、人员管理提高员工素质和管理水平对于店长来说至关重要。
人员管理指标通常包括销售人员的业绩、员工服务质量的评估、员工培训和发展计划等。
有效的培训可以提高团队的素质和管理水平，增加员工忠诚度和品牌忠诚度。
店长还应注意员工的适应性和员工参与程度，以便更好地调动员工潜能，提高工作效率，增加销售额和营业额。
四、成本控制成本控制是店长的一项重要工作。
促销和折扣等策划销售活动通常会减少店面利润，所以需要控制成本。
成本控制指标主要包括杂费、物流费用、人员教育费用、物料损失等。
店长需要对各项成本进行比较和分析，在必要时执行成本削减措施。
例如，通过加强销售人员的培训来减少人力成本，通过优化运输方式来减少物流成本。
第5章集成电路元器件及其SPICE模型ppt课件
金属叉指结构电容
优点：不需要额 外的工艺。
特征尺寸急剧降 低，金属线条的 宽度和厚度之比 大大减小，叉指 的侧面电容占主 导地位。
PN结电容
❖ 利用PN结电容的优点也是不需要额外的工艺，但所 实现的电容有一个极性问题。
❖耗尽区
❖反型区
G
Co 沟道 Cdep
Vss
G ++++++
沟道 耗尽层 P型衬底
Vss
（a）物理结构
tox d
Cgb Co 积累区
耗尽区
1.0
反型区
（b）电容与Vgs的函数关系 0.2
0
Vgs
三、集成电感
在集成电路开始出现以后很长一段时间内， 人们一直认为电感是不能集成在芯片上的。因 为那时集成电路工作的最高频率在兆赫量级， 芯片上金属线的电感效应非常小。现在的情况 就不同了，首先，近二十年来集成电路的速度 越来越高，射频集成电路（RFIC）已经有了很 大的发展，芯片上金属结构的电感效应变得越 来越明显。芯片电感的实现成为可能。
在设计电路的时候需要非常准确地 预测出电路的性能。为了做到这一点， 需要对电路尽可能地进行精确的性能分 析（Analysis）。因为集成电路元器件 无法用实物构建，必须首先建立器件模 型，然后对用这些元器件模型所设计的 集成电路进行以分析计算为基础的电路 仿真（Simulation）。
在集成电路的晶体管级仿真方面， SPICE是主要的电路仿真程序，并已成为 工业标准。因此，集成电路设计工程师， 特别是模拟和数字混合信号集成电路设计 工程师必须掌握SPICE的应用。
北大集成电路版图设计课件_第5章 电容和电感精选全文
一. 电 容
3. 金属-多晶硅电容
如果利用多晶硅作为电容的下极板，金属作为电容的上极板，
就可形成金属-多晶硅电容。如图5.9所示，金属-多晶硅电容
与多晶硅-多晶硅电容相似，只不过上极板是金属而不是多晶
硅。
多晶硅
金属
C1
C2
C1
衬底
场氧化层
图 5.9 金属-多晶硅电容示意图
一. 电 容
4. 金属-金属电容 如果电容的上下极板都用金属来构成，就会形成金属-金属电
一. 电 容
Bad
Good
电容匹配规则
一. 电 容
3. 匹配电容的大小要适当。 电容的随机失配与电容面积的平方根成反比，但并不是
面积远大匹配就越好。总是存在一个最佳电容尺寸，超过 这个尺寸，梯度效应就会非常明显，从而影响匹配。
某些CMOS集成电路工艺中，正方形电容的尺寸应该介 于20μm×20μm至50μm×50μm之间。超过该尺寸的电 容应该被划分成多个单位电容，利用适当的交叉耦合减小 梯度影响，改善电容整体的匹配性。 4. 匹配电容要邻近摆放。
一. 电 容
多晶硅-多晶硅电容通常制作在场区处，由场氧化层把电容 和衬底隔开。由于场氧化层较厚，所以多晶硅-多晶硅电容的 寄生参数小，而且无横向扩散影响。通过精确控制两层多晶 硅的面积以及两层多晶硅之间的氧化层的厚度，可得到精确 的电容值。
由于多晶硅-多晶硅电容制作在场氧化层上，所以电容结构 的下方不能有氧化层台阶，因为台阶会引起电容下极板的表 面不规则，将造成介质层局部减薄和电场集中，从而破坏电 容的完整性。
金属2
（厚）电介质
金属1
一. 电 容
为了减小金属-金属电容所占用的面积，在多层金属互连系统中 可以制备叠层金属电容。多层金属平板垂直地堆叠在一起，从 上至下，每两层金属之间都存在电容。通过将奇数层金属连接 在一起作为一个电极，而将偶数层金属连接在一起作为另一个 电极。从剖面图来看，金属-金属电容是梳状交叉结构。
第5章 元器件使用可靠性控制(2015)
失效数（例） 1659 2086 481
比例（%） 39.3 49.3 11.4
19 2015/10/19
使用不当案例
• 设计选用不当
(1) 火控计算机FCC 在第13个循环时，出现低温下＋5V无输出，故障模式为3CK2E三极管内引
线断开。 经失效分析是由于器件采用胶粘工艺制造，其有机内涂料与器件 芯片内引线材料的热配合性差，在综合应力作用下，内引线脱焊，因此此器 件不宜用于航空产品。
2 2015/10/19
元器件可靠性基本概念
v 可靠性
在规定的时间内和规定的条件下，产品完成规定功能的能力。
v 元器件的可靠性
(1) 规定时间：随着时间的推移，无论元器件是否处于工作状态，其性 能都会由于各种内外部条件的影响而发生一些变化，其可靠性水平会随 着工作时间的延长而缓慢下降。
(2) 规定条件：可分使用条件和环境条件。不同的使用条件意味着元器 件承受的工作应力水平不同，环境条件包括温度环境、湿度环境及振动 冲击环境等。
5 2015/10/19
元器件可靠性基本概念
固固有有可可靠靠性性
使使用用可可靠靠性性
元元器器件件通通过过设设计计和和 制制造造等等工工作作表表现现的的可可 靠靠性性特特征征，，是是元元器器件件 承承研研单单位位和和生生产产厂厂的的 任任务务。。
元元器器件件在在使使用用过过程程 中中表表现现的的可可靠靠性性特特 征征，，是是设设备备承承制制方方和和 用用户户的的任任务务。。
第五章 元器件使用可靠性控制
工程系统工程系元器件室 付桂翠
fuguicui@ 2015年10月20日
2015/10/19
1
本章内容提要
1 元器件可靠性与质量的相关概念 2 军用元器件使用质量管理的必要性 3 军用元器件使用质量管理的流程 4 军用元器件使用质量管理的主要
电子技术基础第五章集成运算放大器
2.差模交流信号分析 :
2.差模交流信号分析 : 画出对差模交流信号的交流通路
理想的直流电压源短路 关键是此处对Ree的处理。 在以前画交流通路时，线性电阻在交流通路中保留，阻值 为线性电阻的交流电阻，因为是线性的，所以交流电阻与 直流电阻相等。
A u c(单 u u o ic ） c 1 1 (b R rb )e 2 R c ()1 e R e2 -R R e ce
4 对任意信号的分析方法
ui1=uic+uid/2 ui2=uic-uid/2 uic = (ui1+ui2)/2 uid=ui1-ui2 uid1= -uid2= uid /2
差模信号和共模信号
• 差模信号：有用的信号，包含着信息，要进行 放大的。
• 共模信号：人为引入的一个信号，不是要放大 的，而是用来描述零漂的大小。直接描述、测 量零漂很麻烦，要先后测量两种不同的环境温 度下的静态工作点，求取它们的差值。从另外 一个角度：在同样的环境温度下，在输入端施 加共模信号，测量输出端的信号，求取共模放 大倍数。
2.1差模输入双端输出
某瞬间的真实方向
uid = uid1-uid2 uid1= -uid2
Ree上交流压降为0。 因此，画差模交流信号交流通路时，Ree可视为短路，
即两管的发射极直接接地。
由uc1= -uc2可知RL两端电位一端为正，一端为负，RL的中点应 是地电位，即每管对地的负载电阻为RL/2.
（5）不能制造电感，如需电感，也只能外接。
（6）一般无二极管，用三极管代替(B、C 极接在一起)。
集成运放的组成：输入级
电子技术基础第5章-(4学时)集成运算放大器应用电路
三、 减运算
（1）利用差分式电路实现减法运算
Rf uO (uI2 uI1 ) R
实现了差分 放大电路
根据虚短、虚断和N、P点的KCL得：
vN vP
v I1 v N v N vO R1 Rf v I2 v P v P 0 R2 R3
R3 R1 Rf Rf vO ( )( )vI2 v I1 R1 R2 R3 R1
当
Rf R3 Rf (v I2 v I1 ) , 则 vO R1 R1 R2
（2）利用反相信号求和实现减法运算
第一级反相比例
v O1
Rf 1 v S1 R1
第二级反相加法
vO
即
Rf 2 Rf 2 v S2 v O1 R2 R2
当 Rf 1 R1 ，Rf 2 时 R2
断开反馈，在断开处给放大电路加 f＝f0的信号Ui，且规 定其极性，然后根据 Ui的极性→ Uo的极性→ Uf的极性 若Uf与Ui极性相同，则电路可能产生自激振荡；否则电 路不可能产生自激振荡。
运放的传输特性
线性工作状态
V+-V-=Vo/AU≈0 Rid≈∞
1.理想运放的同相和反相输入端电流近似为零
I+=I-≈0
2.理想运放的同相和反相输入端电位近似相等 V+=V-
由于理想运放的输入电阻非常高，在分析处于线性状 虚断 态运放时，可以把两输入端视为等效开路，这一特性 称为虚假开路，简称虚断。
其中
vI (t )
滤波电路
vO ( t )
A( j ) A( j ) e j ( ) A( j ) ( )
—— 相位角，相频响应
A( j ) —— 模，幅频响应
电工电子技术 第5章习题 半导体器件
）的
b
5-13 随着正向电流的增大,普通二极管的直流电阻和交流
电阻( d ).
a) 二 者 都 增 大
b) 前 者 增 大 , 后 者 减 小
c) 前者减小, 后者增大 d) 二者都减小
5-14 用万用表的R*10和R*100档测量同一个二极管的正向
电阻,两次测量的值分别是R1和R2, 则二者相比,( c )。
判断VD2的状态
(3) 根据上述判断可以画出等效电路:
VD1
VD2
I E1 8V
R
E2 16V
UO
等效电路
则流过电阻Ｒ（Ｒ＝３kΩ ）
的电流和所求的电压为：
Ｉ ＝ (E1+E2 ) /R
＝ (8+16)V /3kΩ ＝ 8mA
UＯ＝ - E1 ＝ - 8V
例5-3 图示电路中，VD1和VD2均为理想二极管，直流电压
A VD1 B
VD2
R1
R2
ui
U1 U2
uo
C
U1>U2， ui<U2 时的等效电路
VD1和VD2均做短路处理 后的等效电路如图所示。 由图可知：
uo=ui
例5-４
在图示电路中，Ｅ＝5V、ui=10sinωt(V)、
VD为理想二极管，试画出输出电压uo的波形。
R
VD
ui
E
uo
5V
解: 在ui和5V电源共同作用下，在哪个时间区段 上VD正向导通，在哪个时间区段上VD反向截止。 画出等效电路，最后在等效电路中求出uo的波形。
UDRM U2 2 172 V ID 0.5Io 1 A
可选用二极管2CZ11C，其最大整流电流为1A，
电工电子技术基础 第2版 答案 第五章半导体器件
第五章半导体铸件一、填空I,半导体是指常海下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料物质。
2、半导体具有热敏性、光敏性、掺杂性的特性,坦重耍的是热敏性特性。
3、纯净硅或者镭原子最外层均有四个电子，常因热运动或光照等原因挣脱原子核的束缚成为自由电子,在原来的位置上留下一个空位，称为空穴.4、自由电子带建________ 电，空穴带正电。
5、半导体导电的一个她本特性是指，在外电场的作用下，自由电子和空穴均可定向移动形成电流。
6、在单晶硅（或者错〉中掺入微限的五价元素,如磷，形成掺杂半导体,大大提高/导电能力，这种半导体中自由电子数远大于空穴数,所以靠自由电子导电。
将这种半导体称为电子型半导体或N*半导体半导体。
7、在单晶硅（或者锌）中掺入微量的三价元诺，如硼，形成掺杂半导体，这种半导体中空穴数远大于自由电子数,所以靠空穴导电。
将这种半导体称为空穴里半导体或P型半导体半导体。
8、PN结具有单向导电性,即加正向电压时PN结导通,加反向电压时PN结截止。
9、PN结加正向电压是指在P区接电源正极,N区接电源负极,此时电流能通过PN结，称PN结处「导通状态"相反，PN结加反向电压是指在P区接电源负极,N区接电源正极,此时电流不能通过PN结，称PN结处于截止状态。
10、二极管的正极乂称为」1.极，由PN结的P区引出，负极乂称为阴极,由PN结的N区引出.Ik按照芯片材料不同，二极管可分为由二极管和楮二极管两种。
12、按照用途不同，二极管可分为普通二极管、整流二极管、开关二极管、拴压二极管、发光二极管。
13、二极管的伏安特性曲线是指二极管的电压电流关系曲线。
该曲线由」m特性和反向特性两部分组成。
14、二极管的正向压降是指正向电流通过二极管时二极管两端产生的电位差，也称为正向饱和电压.15、从二极管的伏安特性曲线分析，二极管加正向电压时二极管导通,导通时，硅管的正向压降约为0.7伏,错管的正向压降约为3伏。
16,二极管两端加反向电压时，管子处F截止状态.当反向电压增加到一定数值时，反向电流突然增大，二极管失去单向导电性特性,这种现象称为⅛________ o17、硅稳压二极管简称为稳压管，符号是_________________ 它与普通二极管不同的地方在于只要反向电潦在一定范围内反向击穿并不会造成会压二极管的损坏，以实现稳JK目的,所以电路中稳压管的两端应加反向电*。
（集成电路原理）第5章MOS反相器习题与答案
第5章MOS反相器习题与答案1. 说明MOS器件的基本工作原理。
它与BJT基本工作原理的区别是什么？MOS器件基于表面感应的原理，是利用垂直的栅压V GS实现对水平I DS的控制。
它是多子（多数载流子）器件。
用跨导描述其放大能力。
双极器件（两种载流子导电）是多子与少子均起作用的器件，有少子存贮效应，它用基极电流控制集电极电流，是流控器件。
用电流放大系数描述其放大能力。
2. 试以栅介质和栅电极的种类对MOS器件进行分类。
当前VLSI MOSIC工艺的主流采用何种工艺？以SiO2为栅介质时，叫MOS器件，这是最常使用的器件形式。
历史上也出现过以Al2O3为栅介质的MAS器件和以Si3N4为栅介质的MNS 器件，以及以SiO2+ Si3N4为栅介质的MNOS器件，统称为金属-绝缘栅-半导体器件--MIS 器件。
以Al为栅电极时，称铝栅器件。
以重掺杂多晶硅(Poly-Si) 为栅电极时，称硅栅器件。
它是当前VLSI MOS器件的主流器件。
3. 试述硅栅工艺的优点。
①它使|V TP|下降1.1V，也容易获得合适的V TN值并能提高开关速度和集成度。
②硅栅工艺具有自对准作用，使栅区与源、漏交迭的密勒电容大大减小，也使其它寄生电容减小，使器件的频率特性得到提高。
另外，在源、漏扩散之前进行栅氧化，也意味着可得到浅结。
③硅栅工艺还可提高集成度，这不仅是因为扩散自对准作用可使单元面积大为缩小，而且因为硅栅工艺可以使用“二层半布线”即一层铝布线，一层重掺杂多晶硅布线，一层重掺杂的扩散层布线。
4. 画出MOS器件的输出特性曲线。
指出它和BJT输出特性曲线的异同。
何谓厄莱电压？在饱和区MOS器件的电流-电压特性将不再是水平直线的性状，而是向上倾斜，也就是说，工作在饱和区的NMOS器件的电流将随着V DS的增加而增加。
这种在V DS作用下沟道长度的变化引起饱和区输出电流变化的效应，被称为沟道长度调制效应。
衡量沟道长度调制的大小可以用厄莱(Early)电压V A表示，它反映了饱和区输出电流曲线上翘的程度。
Altium Designer2013 第05章：设计原理图元件(2)
元件符号复杂
同一芯片集成多个相同功能的模块
3
复杂元件的绘制
1.分部分绘制元件符号步骤：
新建一个元件符号，命名保存 对芯片管脚进行分组 绘制元件符号的一个部分 再新建其他部分 注释元件符号，设置元件属性 保存
4
复杂元件的绘制
2.元件示例：LM324
LM324系列运算放大器是价格便宜的带差动输入 功能的四运算放大器
元件名为：TRANSCT 元件属性设置：Default Designator设置为T?
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练习：四个2输入与非门
元件名为：7400 元件属性设置：Default Designator设置为U?
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为元件符号添加Footprint模型
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为元件符号添加Footprint模型
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添加电路仿真模型
用于电路仿真的SPICE模型位于Protel 2004安 装文件夹“C:\Program Files\Altium2004 SP2\Library\Simulation”文件夹中，如果 需要进行仿真设计，则需要先添加仿真元件库， 并且在进行仿真之前必须先给元件添加仿真模 型。
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添加电路仿真模型
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添加电路仿真模型
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添加电路仿真模型
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元件的检查和报表
报告菜单可以做什么？
了解某个元件符号的信息 对元件符号的自动检查 了解整个元件库信息
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元件的检查和报表
元件符号信息报表
“报告”->“元件” “报告”->“元件规则检查” “报告”->“元件库”
VLSI设计基础 复习题与思考题
“VLS I设计基础”复与思考题选用教材：VLSI设计基础”李伟华编著电子工业出版社2002 年10 月第一版参考教材半导体集成电路”，张开华编著，东南大学出版社，1995 年7 月第一版。
第1 章“VLS 工设计基础概述” 复与思考题(p.1~3)第2 章“MOS 器件与工艺基础”复习思考题(p.4~9)第3 章“工艺与设计接口”复习思考题(p.10)第4 章“晶体管规则阵列设计技术”复习思考题(p.10~13)第5 章“单元库设计技术”复习思考题(p.13~17)第6 章“微处理器”复习思考题(p.17~22)第7 章“集成电路的测试”复习思考题(p.22~23)第1 章“VLS 工设计基础概述” 复与思考题1. 为什么CMOS（含BiCMOS）工艺成为VLSI主流工艺？其最大特点是什么？在微电子技术领域，集成电路的制造有两个主要的实现技术：双极技术与MOS 技术。
CMOS 以其结构简单，集成度高，耗散功率小等优点，成为当今VLSI制造的主流技术。
其最大特点是耗散功率小。
2. 双极工艺还有用武之地吗？双极技术是以NPN 与PNP 晶体管为基本元件，融合其他的集成元件构造集成电路的技术方法。
双极器件以其速度高和驱动能力大，高频、低噪声等优良特性，在集成电路的设计制造领域，尤其是模拟集成电路的设计制造领域，占有一席之地。
但双极器件的耗散功率比较大，限制了它在VLSI系统中的应用。
3. 以你的体会，你认为集成电路设计师应具备哪些基本技术基础？设计者必须具备下列的技术基础：电路与逻辑没计技术基础，器件与工艺技术基础，版图设计技术基础和集成电路计算机辅助设计技术基础。
除此之外，设计者还应具备对电路、逻辑、器件、工艺和版图的分析能力。
4. 简要说明描述集成电路技术水平5 大指标的含义。
大指标的含义。
当前国内和国际上集成电路产业在特征尺寸及晶园尺寸方面各达到什么水平？寸及晶园尺寸方面各达到什么水平？ 1 集成度是以一个IC 芯片所包含的元件(晶体管或门/数)来衡量，集成度特征尺寸特征尺寸定义为器件中最小线条宽度(对MOS 器件而言，通常指器件栅电极所决定的沟道长度的几何长度)，芯片芯片面积大小，晶片直径晶片直径大小，封装引脚数封装引脚数多少。
集成运算放大器及其应用
集成运算放⼤器及其应⽤第5章集成运算放⼤器及其应⽤在半导体制造⼯艺的基础上，把整个电路中的元器件制作在⼀块硅基⽚上，构成具有特定功能的电⼦电路，称为集成电路。
集成电路具有体积⼩，重量轻，引出线和焊接点少，寿命长，可靠性⾼，性能好等优点，同时成本低，便于⼤规模⽣产，因此其发展速度极为惊⼈。
⽬前集成电路的应⽤⼏乎遍及所有产业的各种产品中。
在军事设备、⼯业设备、通信设备、计算机和家⽤电器等中都采⽤了集成电路。
集成电路按其功能来分，有数字集成电路和模拟集成电路。
模拟集成电路种类繁多，有运算放⼤器、宽频带放⼤器、功率放⼤器、模拟乘法器、模拟锁相环、模/数和数/模转换器、稳压电源和⾳像设备中常⽤的其他模拟集成电路等。
在模拟集成电路中，集成运算放⼤器（简称集成运放）是应⽤极为⼴泛的⼀种，也是其他各类模拟集成电路应⽤的基础，因此这⾥⾸先给予介绍。
5.1 集成电路与运算放⼤器简介5.1.1 集成运算放⼤器概述集成运放是模拟集成电路中应⽤最为⼴泛的⼀种，它实际上是⼀种⾼增益、⾼输⼊电阻和低输出电阻的多级直接耦合放⼤器。
之所以被称为运算放⼤器，是因为该器件最初主要⽤于模拟计算机中实现数值运算的缘故。
实际上，⽬前集成运放的应⽤早已远远超出了模拟运算的范围，但仍沿⽤了运算放⼤器（简称运放）的名称。
集成运放的发展⼗分迅速。
通⽤型产品经历了四代更替，各项技术指标不断改进。
同时，发展了适应特殊需要的各种专⽤型集成运放。
第⼀代集成运放以µA709（我国的FC3）为代表，特点是采⽤了微电流的恒流源、共模负反馈等电路，它的性能指标⽐⼀般的分⽴元件要提⾼。
主要缺点是内部缺乏过电流保护，输出短路容易损坏。
第⼆代集成运放以⼆⼗世纪六⼗年代的µA741型⾼增益运放为代表，它的特点是普遍采⽤了有源负载，因⽽在不增加放⼤级的情况下可获得很⾼的开环增益。
电路中还有过流保护措施。
但是输⼊失调参数和共模抑制⽐指标不理想。
第三代集成运放代以⼆⼗世纪七⼗年代的AD508为代表，其特点使输⼊级采⽤了“超β管”，且⼯作电流很低。
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第5章 集成元件库
● Electrical Type下拉列表选项用来设定该引脚的电气性质。 ● Description 编辑框可以设置引脚的描述属性。 ● Part Number 编辑框用来设置一个元件可以包含多个子元件。 ● Symbols 在该操作框中可以分别设置引脚的输入输出符号， Inside用来设置引脚在元件内部的表示符号；Inside Edge用来设 置引脚在元件内部的边框上的表示符号；Outside用来设置引脚在 元件外部的表示符号；Out side Edge用来设置引脚在元件外部的 边框上的表示符号。这些符号是标准的IEEE符号。 ● Location X和Y编辑框中为引脚X向位置和Y向位置。 ● Orientation是一个下拉列表选择框，为引脚方向选择，有 0°、90°、180°和270°四种角度。
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第5章 集成元件库
二、绘图工具
图5.2所示为实用工具栏中的绘图工具。绘图工具栏 上各按钮的功能见表5.1所示。
图5.2 绘图工具栏
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第5章 集成元件库
三、IEEE工具
IEEE工具提供绘制IEEE符号的图标按钮，如图5.3 所示，各按钮的功能如表5.2所示。
图5.19 选择目标库文件对话框
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第5章 集成元件库
三、原有元件编辑修改
如果所需要的元件符号与Protel 2004自带的元件库中的元件符号大 同小异，就可以把元件先复制过来，然后稍加修改创建出所需的新元件。 1）打开“GB.SchLib”元件库文件，并在“Library Editor”工作面板中 找到“Diode”元件，如图5.20所示。
图5.3 绘制IEEE符号的图标按钮
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第5章 集成元件库
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第5章 集成元件库
三、元件库编辑管理器
执行View\Workspce Panels\SCH\SCH Library命令， 系统会打开元件库编辑管理器，如图5.4所示。
第5章 集成元件库
8) 如果要在现有的元件库中加入下一个要创建的 元件，只要进入元件库编辑器，选择现有的元件库文 件，再执行Tools\New Component命令，然后就可以 按照上面的步骤创建新的元件。如果想在原理图设计 时使用这些新创建的元件，只需将该库文件装载到激 活的元件库中，就可以像取用其他元件库中的元件一 样进行操作。
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第5章 集成元件库
设置好GND引脚后单击下面的“OK”按钮，移动鼠标将引脚放置到 合适位置后，单击左键确定。注意引脚的外端一定要落到栅格线的交叉 处，以保证以后外接连线定位准确。
3）接着用同样的方法步骤放置编辑其他引脚，绘制好的MC1455P1
2) 接着执行选单命令P1ace\Pin或单击绘图工具栏上的 按 钮，来绘制元件的引脚。此时鼠标指针旁边会多出一个大十字符 号及一条短线，这时按下键盘上的Tab键，就可弹出“引脚属性” 对话框，如图5.11所示。
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第5章 集成元件库
图5.11 “引脚属性”对话框 “引脚属性”对话框的各操作框的意义如下。 ● Display Name 编辑框中为引脚名，这里我们修改为“GND”。 ● Designator 编辑框中为引脚号，这里修改为“1”。
第5章 集成元件库
由图5.1可见，元件库编辑器与原理图设计编辑器界 面相似，主要有主选单栏、Sch Lib Standard标准工具 栏、Mode模式工具栏、Utilities实用工具栏，左侧是 项目文件工作区面板，右面是编辑工作区。不同的是 在元件编辑区有一个十字坐标轴，将元件工作区划分 为四个象限，通常在第4象限进行元件的编辑工作。
择“Miscellaneous Devices”文件，双击该文件名或单击
对话框下面的
按钮，显示图5.17所示的确认对话框。图5.17 确认对话框
单击“Yes”按钮，即可调出该元件库文件。
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第5章 集成元件库 3 ） 在 “ Project” 面 板 上 双 击 “ Miscellaneous
欺 骗 *.⿲ 丝 糹 ╰angel浮 熙 ゛づ菇 凉~\\≧ ▽≦/~要 疯狂 ”eternity”ilikethiswords% 帝 傲 ツ 刹 ‖懒 人爱し ていゐ ◆幻じ 灭つ伤 残灬雪 ┾侞淉 ︶ㄣ逞 強
图5.1 原理图元件库编辑器界面
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第5章 集成元件库
5.2 创建原理图元件
一、绘制原理图元件
在创建了新的原理图元件库文件的同时，会自动创建 一个名称为Component_1的元件。一般情况下，可以执行 选单命令Tools\New Component，会弹出新元件命名对话 框，如图5.9所示，
༻❦ ꧁ | ▍荒 年memory〆 因 为 狂 か 所以 青春冷 暖|ikonwり 丄 亽 。answer﹏ 厮 守 ° ★ ←謿 し αι︶ ㄣ 麒麟し ovё★☆ ┻┳love灬 珍 惜*〆ℳ ๓♔lostloveゝ ·＿ ＿ 自残哖 _ 少 オ 輕 狂 ˉ〃 吐吡喃 啵腕浓 情蜜意 ___如 胶似漆 ！ㄣ输 钚起.﹎ 遗莣じ ☆嬡凊 嗨☆じ 〆 ﹏ 末 日 ╮ surperman！ 初 音 ミ クの回 忆〃瞬 間♂冷 淡ぐじ ★sunshineＭ onster☆ 若 ㄈ 此 時 つ ★scar。 忘记 ━╋残 ァ影浅 沫じòぴ é﹏祗 剩寂寞 ゞ★·° cheat;︶ ︵︶
第5章 集成元件库 5）在元件库编辑管理器的窗口中选择要复制的元件，例如
“2N3904”。 6）执行选单命令Tools\Copy Component ，显示选择目标库
文件对话框“Destination Library”，此处应选择自己创建的库 文件“GB.SchLib”，如图5.19所示。单击对话框下面的“OK”按 钮，就完成了元件的复制。
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第5章 集成元件库
● Length编辑框用来设置引脚的长度，但引脚的最 小长度不得不于单个栅格的尺寸。
● Color操作框为引脚设定颜色。 ● Hidden复选框为是否隐藏该引脚，选中该复选框 则隐藏引脚。 ● Show Name复选框为是否显示引脚名。选中为显 示，否则为不显示。 ● Show Number复远框为是否显示引脚号。选中为 显示，否则为不显示。 ● Selection复选框用来确定是否选中该引脚。
图5.4 元件库编辑管理器
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第5章 集成元件库
元件库编辑管理器有四个区域： (1) Components区域的主要功能是查找、选择及取 用元件。 (2)Aliases区域 主要用来设置所选中元件的别名。 (3)Pins区域 主要功能是将当前工作中元件引脚的 名称及状态列于引脚列表中，引脚区域用于显示引脚 信息。 (4) Model区域的功能是指定元件的PCB封装、信 号完整性或仿真模式等。
♀ falseeyes渇 望 を 飛 ぶ 魚 ﹊st○ p﹎失憶 朂萇dě電 影erstickt° 窒 息 っ 眼﹏儿 媚〆 someone\#丶 灬 淚 泣 erdeity〆 ♡♡╱ 微 笑 fuckyou\*枷 锁 durance*青 春 恍 若浮 兮
loseheart° 失 心 醉 酒 忘 红 颜乄冷 色cheeks^^偅 頭 唻 過 ゞ哋嬡 sunshine*安 好 破梦重 圆 fleetingtime。 流 年 。 憂 藍 ·似 殘 夢forever、 浅 念ペ 〆丶brokenheart꧁ ❦ ༺鹿 哥
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第5章 集成元件库
二、复制导入元件
为了提高创建元件的效率，设计者可以将Protel 2004自带的 元件库中的元件复制到自己创建的元件库中，以方便使用。
1）执行选单命令File\Open，弹出“Choose Document to Open”对话框，如图5.16所示。
图5.16 “Choose Document to Open”对话框
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第5章 集成元件库
2）在对话框窗口内找到“Miscellaneous Devices”文 件所在目录C:\Program Files\Altium\Library，然后选
6) 最后还需要设置一下元件的描述特性和其他属 性参数。在元件库编辑管理器中选中该元件，然后单 击“Edit”按钮，系统将弹出如图5.13所示的“元件属 性”设置对话框。
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第5章 集成元件库
图5.13 “元件属性”设置对话框
“元件属性”设置对话框主要设置项目介绍： ● Designator(流水号)：元件默认流水号为U?。 ● Description(描述)：元件的描述为“Timing Circuit”。 ● Parameters list(参数表)：设置元件参数。 ● Models list(模式表)：设置元件模式，如Footprint封装等。
第5章 集成元件库
第5章 集成元件库
5.1 原理图元件库编辑器 5.2 创建原理图元件 5.3 创建PCB元件封装 5.4 PCB封装管理器 5.5创建集成库