数电课件

数电课件 第一章 1、集成电路(IC): 集成电路是采用半导体或薄膜、厚膜工艺，把电路元器件以相互不可分离的状态制作在一块(或几块)半导体(或绝缘材料)基片上，然后封装在一个壳体内， 构成一个完整的具有一定功能的电子电路。 2、集成电路的分类: (1)按电路功能分为: 模拟集成电路:是指对电压、电流等在时间和数值上都连续取值的模拟量进行处理的集成电路。 数字集成电路:是能够完成数字逻辑功能的集成电路。它以低电平和高电平两种状态来代表二 进制数中的 “0”和“1”，通过各种逻辑关系进行运算， 所以 又称为数字逻辑集成电路。 数模混合集成电路:,,,、,,, (,)按电路工艺分为: 双极集成电路制造工艺:PN结隔离、全介质隔离、PN结/介质混合隔离 MOS集成电路制造工艺:PMOS、NMOS、CMOS Bi-CMOS工艺:是把双极器件和CMOS器件同时制作在同一芯片上 (,)按电路规模分为: SSI (Small Scale Integration):1~12门/片或10~100个元件/片逻辑门电路、集成触发器 MSI (Middle Scale Integration):13~99门/片或100~1000个元件/片编码器、译码器、数据选择器、计数器、寄存器、A/D和D/A转换器 LSI(Large Scale Integration):100~1000门/片或1000~100000元件/片CPU、ROM、RAM VLSI (Very Large Scale Integration):105~107 各种型号的单片机 ULSI (Ultra Large Scale Integration):107~109 专用处理器、灵巧传感器等 GSI (Giga Scale Integration):109~1012 PIII现在集成电路已进入GSI规模时代 ,、集成度(Integration Level)以一个集成电路芯片所包含的元件门数来衡量的。 为了提高集成度，可采用三种措施:?增大晶片面积?缩小器件特征尺寸?改进电路及结构 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 信号:被认为是电压、电流或电荷等电量的可视值。 模拟采样数据信号:指在连续幅值范围内仅在时间离散点上有定义的信号 第二章 ,、,,,晶体管的结构: N管:以一块低掺杂的P型硅片为衬底，利用扩散工艺制作两个高掺杂的N+ 区，并引出两个电极，分别为源极S和漏极D，再在SiO上制作一层金属铝，引出电极，2 G。P硅衬底上扩散高掺杂P+区，引电极作为体B。 作为栅极 P管:P硅衬底上做N井，在N井中利用扩散工艺制作两个高掺杂的P+ 区，并引出两个电极，分别为源极S和漏极D，再在SiO上制作一层金属铝，引出电极，作为2 栅极G。N井中扩散高掺杂N+区，引电极作为体B。 2、 MOS管类型:MOS(1)NMOS:增强型、耗尽型(2)PMOS:增强型、耗尽型 增强型:栅源电压VGS=0时，无沟道;当VGS>0时，才出现导沟 道 耗尽型:栅源电压VGS=0时，漏源之间就已经存在沟道。 3、 4、 5、MOS管的输出特性曲线 6、MOS管工作原理:以NMOS管为例 (1)VGS=0 当栅源(G-S)之间不加电压时( VGS=0)，漏源 (D-S)之间是两只背向的PN结，不存在导电沟道，不导通。 (2)VGS>0 当栅源之间加正电压VGS时，随着VGS的增加，当VGS=VT 时，在半导体表面出现反型层，形成导电沟道，此时导通。 (VT阈值电压) (3)VGS>VT , VDS>0 栅源之间电压VGS继续增加，此时在漏源之间加上正电 压VDS>0，则沟道中电子在VDS的作用下定向运动，形成漏极 电流ID (4)VGS>VT , VDS=VGS?VT>0 随着VDS继续增加，当VDS=VGS?0VT时，沟道在漏端出现预 夹断现象，称为预夹断。 (5)VGS>VT , VDS>VGS?VT>0 VDS继续增加，当VDS>VGS?0VT时，即超过饱和电压VDsat， 沟道夹断区向源端移动，夹断区随VDS增加而加大，而IDS 增加。 P47 图2.6-6 版图要会认 P49 例 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 2.6-1 看一下 第三章 P62 图3.1-3 图3.1-4 掌握 大信号MOS器件电容:C1、C3交叠电容:是由介质分开的两个导电表面的交叠效应产生的。C2是栅极-沟道电容，C4是沟道-体电容，C5是栅-体交叠电容 1、短沟效应:指的是随着L的减小和漏极电压的上升而出现的阈值电压VT下降的现象。 2、窄沟效应:如果MOS管的沟道宽度减小到与空间电荷区宽度相比拟时，阈值电压也会受到宽度W的影响，该效应成为窄沟效应。窄沟效应使阈值电压增加 3、衬偏效应 假设VS=VD=0，且VG略小于VT，当VB变得更负，更多空穴被吸引到衬底电极，留下大量负电荷，阈值电压VT是耗尽层电荷总数的 函数 excel方差函数excelsd函数已知函数     2 f x m x mx m      2 1 4 2拉格朗日函数pdf函数公式下载 VB下降，Qd增加，VT也增加。 第四章 1.MOS开关原理: 2、时钟馈通的影响:(时钟馈通又叫电荷注入或电荷馈通，是由于栅到源和栅到漏的耦合电容引起的)，使节点的电压下降。 解决办法: 3、MOS传输门特点: 1)NMOS传输门能可靠地快速传送“0”电平，无阈值损失。传送“1”电平时较慢，且有阈值损失; 2)PMOS传输门能可靠地快速传送“1”电平，无阈值损失。传送“0”电平时较慢，且有阈值损失; 3)CMOS传输门能可靠地快速传送“1”电平和“0” 电平，但需要两种器件和两个控制信号，无阈值损失。 4)MOS传输门具有双向传输性能。 4、MOS二极管的链接形式:栅漏短接 电流和电压的关系:二次平方的关系(二极管始终工作在饱和区) 5、 电流源、电流漏作用:提供恒定电流 改进 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 :1、增加小信号输出电阻 2、减小V (1)改进管子尺寸 (2)调整电路结构 MIN 6、电流镜 p109 图4.4-1 N管和P管的电流镜 理想情况下输出和输入电流的关系:(由管子尺寸决定) 非理想情况(1)沟道长度调制 (2)两个管子之间的阈值偏压 (3)非理想的几何图形匹配 解决方法:p110 看一下 7、威尔逊电流镜结构 特点:采用电流负反馈增加输出电阻，自调节输出的不稳定性。 8、基准电流和电压 理想的要求:理想的基准电流和电压是与电源和温度变化无关的。(更精确、更稳定) 9、灵敏度S:基准电流受电源电压影响程度 (值越小越好) 根据P117图4.5-2、4.5-3、4.5-4得到双极管的灵敏度最小 1X10、温度系数TC被用于描述基准电压和电流对温度的依赖性 ,，，F: TCSFTT正温度系数:T每升高1?，基准电压V升高多少倍 REF 1?，基准电压V负温度系数:T每降低下降多少倍 REF 11、带隙基准电路的一般原理:平衡正、负温度系数的比值(提供的基准值可以 具有0温度系数)V=V(负的)+KV(正的) REFBEt 结构: 传统的带隙基准 第五章 1、三种类型的反相器P139电路结构、小信号模型、VTC特性会分析、小信号参数AV、ROUT、f-3dB会求 见作业5.1-7 2、利用 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 N管VDS?VGS-VTN和P管VSD?VSG-|VTP|讨论饱和区线性区分界性 3、概念: 差模增益AVD=VO’/VID 共模增益AVC=VO’’/VIC 共模抑制比CMRR:是差模增益与共 模增益的幅度比(理想的差分放大 器的AVC为零，因此CMRR为无穷大) CMRR=AVD/AVC ICMR=VICMAX-VICMIN ICMR:使电路中所有管子均处于饱 和状态的一个范围(输入电压范围) 4、P151 图5.2-5 掌握结构 图下面讨论的VGS1与VGS2不同时 5、P152图5.2-7 和例5.2-1看一下 6、P155 图2.5-9 知道怎么等效 7、P158 8、电流源负载差分放大器结构和特点掌握:优点有较大的共模输入范围 9、P161和P171例题了解设计流程就可以 10、P162 11、频率响应:传输函数H(S)=VOUT(S)/VIN(S) 零点、极点得到幅频和相频特性 第六章 1、P198 理想情况下，运算放大器具有无限大的差模电压增益、无限大的输入电阻和零输出电阻。 2、P199 零子端口:当端口上的电压为0时，流入或流出这个端口的电流也是0 3、 4、P201 图6.1-6 会读GB、AV,W是极点 5、PSRR: 6、建立时间:即运算 放大器受到小信号激 励时输出达到稳定值 (在预定的容差范围 内)所需的时间。(越 小越好) 7、P203 图6.1-8 结构 8、P206 反馈系统稳定的条件1 2 9、图6.2-2 相位裕量会读 10、P210 图6.2-8 6.2-7 会看就行 11、P212 消除零点响应的方法: 1、抵消前馈路径，在补偿电容的反馈通路中放一个单位增益缓冲器 2、在补偿电容CC的前馈通路中插进与CC串联的调零电阻