模拟集成电路设计_复习大纲.docx

《模拟集成电路设计》复习大纲

概念:

1.密勒定理：如果将图(a)的电路转换成图(b)的电路，则Z]=Z/(l・Av), Z2=Z/(1-A V'1)>

其中A V=V Y/V X O这种现象町总结为密勒定理。

ihi

2.沟道长度调制效应：当栅与漏Z间的电压增大时，实际的反型沟道长度逐渐减小，也就是说，L实际上是V DS的函数，这种效应称为沟道长度调制。

AT

3.等效跨导Gm：对于某种具体的电路结构，定义一乞为电路的等效跨导，来表示输入

电压转换成输出电流的能力，跨导的表达式

4.N阱：CMOS工艺中，PMOS管与NMOS管必须做在同一衬底上，若衬底为P型，则

PMOS管要做在一个N型的“局部衬底”上，这块与衬底掺杂类空相反的N型“局部衬底” 叫做N阱。

5•亚阈值导电效应：实际上，V GS=V TII时，一个“弱”的反型层仍然存在，并有一些源漏电流，甚至当V GS

6.有源电流镜：像有源器件一样用来处理信号的电流镜结构叫做有源电流镜。

7.输出摆幅：输出电压最大值与最小值之间的差。

8.放人M用时，通常使MOS管工作在饱和区，电流受栅源过驱动电压控制，我们定义跨

导來表示电压转换电流的能力。

9.在模拟集成电路中MOS品体管是四端器件

10.源跟随器主要应用是起到什么作用？

11.入为沟长调制效应系数，入值与沟道长度成反比，对于较长的沟道，入值较小。

12.饱和区NMOS管的电压条件及其其沟道电流表达式。

13.共源共栅放大器结构的一个重要特性就是输出阻抗很高，因此可以做成恒定电流源。

14.MOS管的主要几何参数

15.共模输入电平的变化会引起差动输出发牛•改变的因素有哪些？

16.MOS管的电路符号

17.增益小于1的单级放人器

18.N阱和P阱的概念

19.MOS管的二级效应的表达式，比如沟道长度调制效应、体效应、亚阈值效应

20.按比例缩小理论：恒定电场、恒定电压、准恒压

21 .采用电阻负载的共源级单级放大器其小信号增益Av表达式

22.在養动放人器设计屮CMRR

23.带源极负反馈的共源级其小信号增益的表达式

24.图示电路的小信号增益表达式。

二、问题：

1.带有源极负反馈的共源极放人电路相对于基本共源极电路有什么优点？

G…, = •血-

答：带有源极负反馈的共源极放人电路的等效跨导表达式为' + ，若R S»l/gnP 则G m^l/R s，所以漏电流是输入电压的线性函数。所以相对于基本共源极电路，带有源极负反馈的共源极放大电路具有更好的线性。

2.在传输电流为零的情况F，MOS器件也可能导通么？说明理由。

答：当匕s «2少郃-耳〃)时，器件工作在深线性区，此时虽然足够的V GS可以满足器件

的导通条件，但是V DS很小，以至于没有传输电流。

3.分析共漏电路的主要功能，如何通过参数设计改善特定功能下的电路性能。

答：共漏电路即源跟随器其主要功能是小信号电压跟随，大信号电平移位，叮以通过增人gm或减小gd来改善特其电路性能。

4.计算：

1.差动对中，川一个电阻代替电流源來提供1mA尾电流。

已知：(W/L)],2=25/0.5, "Gx =50妙/0, V TH=O.6V, ' = 7 = 0, V DD=3V O

(a)Rss上保持0.5V的压降，那么输入共模电平应为多少？

(b)计算差模增益为5时的R D的值。

答:

M V G SX "GS2 = J0D)/心C”(0/£) +却I D = 0.5 mA

纭s产纭S2=l・23? NcM%+0" = 1.73y

G) I & A ^n C ox(W/L)l ss R D = 5

R D=3.16KG

2.差动电路如图所示,I ss=lmA, V DD=3V, (W/L)b 2=(W/L)

3. 4=50/0.5o

(a)假设尸0,求差动电圧增益；

(b)Y=0.45V“时，如果Iss上的压降至少为0.4V,求最小的允许输入共模电平。

解：

(a) I D=0.5ITI A» g m\=3.66x 10, r()N=2xlO°Q, r()p=10“Q,

Av=-g mN(roN II rop)=-24.4

(b) V TH= V THQ + y(j2^+VsB\-Jl2如I) = 0.7 + 0.45(710.9+0.41 -/^9\) = 0.786k

V G SI=0.786+0.27=1.056V

V in,C M=1.056+0.4=1.456V