模拟CMOS集成电路设计复习提纲教育课件

模拟模拟CMOSCMOS集成电路设计复集成电路设计复习提纲习提纲第二章 器件模型MOSFET的I-V特性饱和区电流公式线性区电流公式沟道长度调制效应MOSFET的小信号模型低频小信号模型：图2.36gm、ro的表达式完整小信号模型：图2.38华大微电子：模拟集成电路设计MOSFET的I-V特性华大微电子：模拟集成电路设计几个常用的表达式华大微电子：模拟集成电路设计MOSFET小信号模型（1）VBS=0时的低频小信号模型用于计算输出电阻、低频小信号增益华大微电子：模拟集成电路设计MOSFET小信号模型（2）考虑衬偏效应时的低频小信号模型用于计算输出电阻、低频小信号增益华大微电子：模拟集成电路设计完整的MOSFET小信号模型用于计算各节点的时间常数找出极点第三章 单级放大器共源级共漏级共栅级共源共栅级共源级电阻负载电流源负载二极管接法的MOSFET负载源级负反馈共源MOSFET二极管接法的MOSFET带电阻负载的共源级RdownRup电流源负载的共源级RdownRup二极管接法MOSFET负载的共源级RdownRup带源极负反馈的共源级RdownRup共漏MOSFET（源跟随器）RS|ro共栅管的输入电阻共栅管用做电流放大器没必要计算其电压放大倍数共栅管的输出电阻RdownRup共源共栅级的输出阻抗（1）共源共栅级的输出阻抗（2）Rt共源共栅级的输出阻抗（3）RdownRup折叠共源共栅的输出电阻与增益第四章 差分放大器差分放大器的输出电阻差分放大器的增益输入共模电平Vin,CM的范围差分放大器的输出阻抗与增益（1）差分放大器的输出阻抗与增益（2）共源共栅差分对第六章 频率特性Miller效应极点与结点的关联第七章 噪声噪声类型：热噪声、闪烁噪声总输出噪声输入参考噪声单级放大器的噪声共源级：共源共栅级：折叠共源共栅级西电微电子：模拟集成电路设计关于噪声电流源负载的共源电路的热噪声共源共栅电路的热噪声折叠共源共栅电路的热噪声差分对的热噪声共源共栅运放的噪声第八章 反馈反馈概述降低增益灵敏度扩展带宽环路增益、开环增益、闭环增益等概念 四种反馈结构负载的影响四种二端口网络模型反 馈X(s)：输入信号Y(s)：输出信号Y(s)/X(s)：闭环传输函数，闭环增益H(s)：前馈网络；开环传输函数，开环增益G(s)：反馈网络；若与频率无关，可用代替H(s)G(s)：环路增益：反馈系数反馈的特性1：降低增益灵敏度反馈的特性3：扩展带宽电压-电压反馈前馈网络A0：V-V；反馈网络：V-V信号检测：前馈网络的输出，电压信号，并联信号返回：前馈网络的输入，电压信号，串联也称串联-并联反馈：“串联-并联反馈”，反馈信号与输入信号串联，检测信号与输出信号并联“电压-电压反馈”，描述了反馈网络的特性两种说法角度不同，信号的顺序也不同电压-电压反馈的特性输入端串联，输入电阻增大输出端并联，输出电阻减小电流-电压反馈前馈网络Gm：V-I；反馈网络RF：I-V信号检测：前馈网络的输出，电流信号，串联信号返回：前馈网络的输入，电压信号，串联也称串联-串联反馈Gm：前馈网络增益，导纳的量纲RF：反馈网络增益，电阻的量纲GmRF：无量纲电流-电压反馈的特性输入端串联，输入电阻增大输出端串联，输出电阻增大电压-电流反馈前馈网络R0：I-V；反馈网络gmF：V-I信号检测：前馈网络的输出，电压信号，并联信号返回：前馈网络的输入，电流信号，并联也称并联-并联反馈R0：前馈网络增益，电阻的量纲GmF：反馈网络增益，导纳的量纲R0GmF：无量纲电压-电流反馈的应用：光纤接收器左图，输入阻抗R1 时间常数大，带宽小右图，输入阻抗为R1/(1+A)时间常数小，带宽大电压-电流反馈的特性输入端并联，输入电阻减小输出端并联，输出电阻减小电流-电流反馈前馈网络AI：I-I；反馈网络：I-I信号检测：前馈网络的输出，电流信号，串联信号返回：前馈网络的输入，电流信号，并联也称并联-串联反馈电流-电流反馈的特性输入端并联，输入电阻减小输出端串联，输出电阻增大二端口线性时不变系统的四种模型a.Z模型b.Y模型c.H模型d.G模型反馈网络类型与二端口网络模型选取第九章 运放增益的计算小信号带宽共模输入摆幅共模输出摆幅共源共栅运放的设计折叠共源共栅运放的设计增益提高（gain boosting）技术的原理运放的噪声增益的计算小信号带宽小信号带宽通常定义为单位增益频率fu3dB频率f3dB与fu的示意如下（均为对数坐标）GBW与小信号建立时间(1)A(s)GBW与小信号建立时间(2)A(s)GBW与小信号建立时间(3)全差分共源共栅运放的设计(1)全差分共源共栅运放的设计(2)全差分共源共栅运放的设计(3)全差分共源共栅运放的设计(4)全差分共源共栅运放的设计(5)全差分共源共栅运放的设计(6)全差分共源共栅运放的设计(小结)单端输出折叠共源共栅运放的设计（小结）增益提高技术的原理V1转换速率理想运放：Iout正比于输入阶跃信号真实运放：Iout受限单级运放的最大充放电电流ISS转换速率与小信号建立（1）转换速率与小信号建立（2）第十章 稳定性与频率补偿补偿的方法极点位置与相位裕度的关系补偿的方法极点位置与相位裕度（1）极点位置与相位裕度（2）补偿的例子Miller补偿前后的比较V1负零点与正零点（RHP）负零点与非主极点RZ的实现转换速率：单级运放VS两级运放