模拟集成电路基础知识整理
模拟电子技术基础知识集成电路的制造与封装技术
模拟电子技术基础知识集成电路的制造与封装技术模拟电子技术基础知识：集成电路的制造与封装技术集成电路（Integrated Circuit，简称IC）作为现代电子技术的核心组成部分，广泛应用于电子设备、通信系统、计算机等领域。
而集成电路的制造与封装技术则是实现IC产品生产的关键环节。
本文将介绍模拟电子技术基础知识之集成电路的制造与封装技术，以帮助读者更好地了解和应用这一领域的知识。
一、集成电路的制造技术集成电路的制造技术主要包括晶圆加工、薄膜制备、光刻、扩散与离子注入、接触制作、金属化、封装等过程。
1. 晶圆加工晶圆加工是集成电路制造的第一步，它是以硅为原料，通过一系列工艺步骤将硅晶圆加工成初具集成电路结构的基片。
晶圆加工主要包括晶圆切割、去除表面氧化层、清洗等过程。
2. 薄膜制备薄膜在集成电路中发挥着重要作用，用于隔离电路层与电路层之间、保护电路元件以及形成电路元件等功能。
常见的薄膜制备技术有化学气相沉积（CVD）、物理气相沉积（PVD）等。
3. 光刻光刻是一种利用光刻胶和光源对薄膜进行图案转移的技术。
通过将光刻胶覆盖在薄膜上，然后使用光刻机将光源照射在光刻胶上，再进行显影、洗涤等步骤，最终形成期望的图案结构。
4. 扩散与离子注入扩散与离子注入是实现集成电路器件电学特性控制的关键步骤。
扩散是指将某种掺杂原子通过高温热处理使其在晶体中进行扩散，形成所需的电学特性。
离子注入则是利用离子注入设备将掺杂离子注入晶圆，以实现器件性能的控制。
5. 接触制作接触制作是在薄膜表面形成金属与半导体之间的接触，以实现电流的传输。
通过光刻和金属热蒸发等技术，将所需的金属导线和接触结构形成在晶圆表面。
6. 金属化金属化是在制造过程中，将金属层覆盖在晶圆上，实现器件之间电路的连通。
金属化过程包括金属蒸发、光刻、蚀刻等步骤。
二、集成电路的封装技术集成电路的封装技术是将芯片封装到塑料或金属封装中，以保护和连接芯片，同时便于与外部电路的连接。
27个模拟电路基础知识总结
27个模拟电路基础知识总结01基尔霍夫定理的内容是什么？基尔霍夫电流定律：在电路任一节点，流入、流出该节点电流的代数和为零。
基尔霍夫电压定律：在电路中的任一闭合电路，电压的代数和为零。
02戴维南定理一个含独立源、线性电阻和受控源的二端电路，对其两个端子来说都可等效为一个理想电压源串联内阻的模型。
其理想电压源的数值为有源二端电路的两个端子的开路电压，串联的内阻为内部所有独立源等于零时两端子间的等效电阻。
03三极管曲线特性04反馈电路的概念及应用。
反馈，就是在电子系统中，把放大电路中的输出量（电流或电压）的一部分或全部，通过一定形式的反馈取样网络并以一定的方式作用到输入回路以影响放大电路输入量的过程。
反馈的类型有：电压串联负反馈、电流串联负反馈、电压并联负反馈、电流并联负反馈。
负反馈对放大器性能有四种影响：提高放大倍数的稳定性，由于外界条件的变化（T℃，Vcc，器件老化等），放大倍数会变化，其相对变化量越小，则稳定性越高。
减小非线性失真和噪声。
改变了放大器的输入电阻Ri和输出电阻Ro。
有效地扩展放大器的通频带。
电压负反馈的特点：电路的输出电压趋向于维持恒定。
电流负反馈的特点：电路的输出电流趋向于维持恒定。
引入负反馈的一般原则为：为了稳定放大电路的静态工作点，应引入直流负反馈；为了改善放大电路的动态性能，应引入交流负反馈（在中频段的极性）。
信号源内阻较小或要求提高放大电路的输入电阻时，应引入串联负反馈；信号源内阻较大或要求降低输入电阻时，应引入并联系反馈。
根据负载对放大电路输出电量或输出电阻的要求决定是引入电压还是电流负反馈，若负载要求提供稳定的信号电压或输出电阻要小，则应引入电压负反馈；若负载要求提供稳定的信号电流或输出电阻要大，则应引入电流负反馈。
在需要进行信号变换时，应根据四种类型的负反馈放大电路的功能选择合适的组态。
例如，要求实现电流——电压信号的转换时，应在放大电路中引入电压并联负反馈等。
05有源滤波器和无源滤波器的区别无源滤波器：这种电路主要有无源元件R、L和C组成。
第6章模拟集成电路基础
T8与T9组成 镜像电流源 产生I8，决 定输入级T1 与T2组的集 电极电流
T12与T13 组成镜 像电流 源，产 生IC13， 提供中 间级放 大管T16、 T17的静 态电流
T10与T11组成微电 流源，IC10比IC11小 得多，但更稳定
I B3, I B4
I REF
I C11 I C12
6.3 F007通用型集成运放电路简介
对于集成运放电路，应首先找出偏置电路，然后根据信 号流通顺序，将其分为输入级、中间级和输出级电路。
找出偏置电路
若在集成运放电路中能够估算出某一支路的电流，则这个电流往 往是偏置电路中的基准电流。
由图可知流过电阻R5的基准电流IREF可由下式估算
I REF
V CCV EEU BE 12 U BE 11 R5
T7和T5、 T6可以抑制输入的共 模信号，放大差模信号
中间级
中间级是主放大器，它 所采取的一切措施都是为 了增大放大倍数。 以T16、T17复合管为放大 管、采用恒流源Ic13的作 为有源负载的共射放大电 路，可以提高电压放大倍 数
中间级 输出级
输出级
1、 D1和D2起过流保护作用， 未过流时，两只二极管均截止。
若 2，则I C I R
2. 改进型镜像电流源
I
R
I c1 I B 3
IE3 I R I c1 1 2 I B1 I R I c1 1
2 I c1 I R I c1 (1 )
I
o
2 I
R
1 2 1 (1 )
=UBE1+IE1Re1
=UBE2+IE2Re2
1_第一讲_基础知识
D B
+ v DS -
+ -
G
vGS
S
v DS
vGS
+ +
G D
B S
n+
n+
p-
耗尽层
15
（2）当VGS>0，VGB>0，VDS＝0
衬底中的电子受到吸引，向衬 底表面运动；空穴受到排斥，向 衬底内部运动。向上运动的电子 与表面的空穴复合，形成了一层 耗尽层，形成一个栅极指向衬底 的垂直电场EV 。
＝1/Ron
深线性区等 效电阻
29
（四）IV特性总结
截止区： VGS VTH 深线性区： 线性区： VDS VGS VTH 饱和区：
ID 0
I D n Cox
I D nCox
W VGS VTH VDS L
ID
1 W 2 nCox VGS VTH 2 L
模拟CMOS集成电路设计
Design of Analog CMOS Integrated Circuit
Institute of VLSI Design, Hefei U.of Tech
第一讲 基础知识
1
1.1 概 述
2
1、为什么需要模拟集成电路？
（1）为什么需要模拟电路
自然界的信 号大多是模 拟信号
8
仿真验证电路性能
修改电路参数、拓扑
版图设计
版图参数提取
测试方案设计
工 艺
芯片制造
测试与分析
单元库
系统要求
综合
系统设计和 功能划分
系 统 及 功 能 级 设 计
门级仿真
完整版)模拟电子技术基础-知识点总结
完整版)模拟电子技术基础-知识点总结共发射极、共基极、共集电极。
2.三极管的工作原理---基极输入信号控制发射结电流，从而控制集电极电流，实现信号放大。
3.三极管的放大倍数---共发射极放大倍数最大，共集电极放大倍数最小。
三.三极管的基本放大电路1.共发射极放大电路---具有电压放大和电流放大的作用。
2.共集电极放大电路---具有电压跟随和电流跟随的作用。
3.共基极放大电路---具有电压放大的作用，输入电阻较低。
4.三极管的偏置电路---通过对三极管的基极电压进行偏置，使其工作在放大区，保证放大电路的稳定性。
四.三极管的应用1.放大器---将弱信号放大为较强的信号。
2.开关---控制大电流的通断。
3.振荡器---产生高频信号。
4.稳压电源---利用三极管的负温度系数特性，实现稳定的输出电压。
模拟电子技术复资料总结第一章半导体二极管一.半导体的基础知识1.半导体是介于导体和绝缘体之间的物质，如硅Si、锗Ge。
2.半导体具有光敏、热敏和掺杂特性。
3.本征半导体是纯净的具有单晶体结构的半导体。
4.载流子是带有正、负电荷的可移动的空穴和电子，是半导体中的两种主要载流体。
5.杂质半导体是在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。
根据掺杂元素的不同，可分为P型半导体和N型半导体。
6.杂质半导体的特性包括载流子的浓度、体电阻和转型等。
7.PN结是由P型半导体和N型半导体组成的结，具有单向导电性和接触电位差等特性。
8.PN结的伏安特性是指在不同电压下，PN结的电流和电压之间的关系。
二.半导体二极管半导体二极管是由PN结组成的单向导电器件。
1.半导体二极管具有单向导电性，即只有在正向电压作用下才能导通，反向电压下截止。
2.半导体二极管的伏安特性与PN结的伏安特性相似，具有正向导通压降和死区电压等特性。
3.分析半导体二极管的方法包括图解分析法和等效电路法等。
三.稳压二极管及其稳压电路稳压二极管是一种特殊的二极管，其正常工作状态是处于PN结的反向击穿区，具有稳压的作用。
模拟cmos集成电路设计知识点总结
模拟cmos集成电路设计知识点总结模拟CMOS集成电路设计是一个涉及多个学科领域的复杂课题，包括电子工程、物理、材料科学和计算机科学等。
以下是一些关键知识点和概念的总结：1. 基础知识：半导体物理：理解半导体的基本性质，如本征半导体、n型和p型半导体等。
MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应晶体管）工作原理：理解MOSFET的基本构造和如何通过电压控制电流。
2. CMOS工艺：了解基本的CMOS工艺流程，包括晶圆准备、热氧化、扩散、光刻、刻蚀、离子注入和退火等步骤。
理解各种工艺参数对器件性能的影响。
3. CMOS电路设计：了解基本的模拟CMOS电路，如放大器、比较器、振荡器等。
理解如何使用SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）进行电路模拟。
4. 噪声：理解电子器件中的噪声来源，如热噪声、散粒噪声和闪烁噪声等。
了解如何减小这些噪声的影响。
5. 功耗：理解CMOS电路中的功耗来源，如静态功耗和动态功耗。
了解降低功耗的方法，如电源管理技术和低功耗设计技术。
6. 性能优化：理解如何优化CMOS电路的性能，如提高速度、减小失真和提高电源效率等。
7. 可靠性问题：了解CMOS电路中的可靠性问题，如闩锁效应和ESD（静电放电）等。
8. 版图设计：了解基本的版图设计规则和技巧，以及如何使用EDA（Electronic Design Automation）工具进行版图设计和验证。
9. 测试与验证：理解如何测试和验证CMOS集成电路的性能。
10. 发展趋势与挑战：随着技术的进步，模拟CMOS集成电路设计面临许多新的挑战和发展趋势，如缩小工艺尺寸、提高集成度、应对低功耗需求等。
持续关注最新的研究和技术进展是非常重要的。
以上是对模拟CMOS集成电路设计的一些关键知识点的总结，具体内容可能因实际应用需求和技术发展而有所变化。
深入学习这一领域需要广泛的知识基础和持续的研究与实践。
模拟电路基础知识点总结
模拟电路基础知识点总结一、电路基本概念1. 电路电路是由电子元件（如电源、电阻、电容、电感等）连接在一起形成的电子装置。
通过这些元件可以实现电能的输送、控制和转换，从而完成各种电子设备和系统的功能。
2. 电流、电压和电阻电流是电子在导体中流动的载体，是电荷的移动速度，通常用符号I表示，单位是安培(A)。
电压是电源推动电荷流动的力量，通常用符号U表示，单位是伏特(V)。
电阻是导体对电流的阻碍，通常用符号R表示，单位是欧姆(Ω)。
3. 串联电路、并联电路和混联电路串联电路是将电子元件连接在同一电路中，依次排列，电流只有一条通路可走。
并联电路是将电子元件连接在同一电路中，相互平行排列，电流可有多条通路走。
混联电路是将电子元件混合连接在同一电路中，既有串联又有并联的特点。
二、基本电路元件1. 电源电源为电路提供驱动力，可以是直流电源或交流电源，根据需要分别选择。
2. 电阻电阻是电路中常用的元件，可以用来控制电流大小，限制电流大小，分压和分流等。
3. 电容电容是储存电荷的元件，可以用来实现一些信号处理和滤波的功能，在交流电路中有重要作用。
4. 电感电感是导体绕制的线圈，可以将电能转换为磁能，反之亦然，对交流信号传输有重要作用。
5. 二极管二极管是一种电子元件，可以将电流限制在一个方向上流动，常用于整流、开关和光电转换等应用。
6. 晶体管晶体管是一种半导体元件，可以放大电流信号，控制电流开关等，是集成电路中最基本的元件之一。
三、基本电路分析1. 基尔霍夫定律基尔霍夫定律是用来分析串联电路和并联电路中电压和电流的分布情况的定律，包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。
2. 电压分压和电流分流电压分压和电流分流是串联电路和并联电路中常见的分析方法，可以通过这些方法来实现电路中电压和电流的控制。
3. 戴维南定理和戴维南等效电路戴维南定理是用来分析电路中电阻和电压之间的关系，戴维南等效电路是用来替代一些复杂电路，简化分析过程的方法。
集成电路基础知识入门
集成电路基础知识入门一、什么是集成电路集成电路（Integrated Circuit，简称IC）是将电子元器件、电子电路和电子设备等制造工艺加以综合集成在一块半导体晶片上的技术。
集成电路的问世，使得电子器件的体积大大减小，性能和功能得到了极大的提升。
集成电路分为模拟集成电路和数字集成电路两种，分别用于处理模拟信号和数字信号。
二、集成电路的基本组成集成电路由晶体管、电阻、电容等元器件组成，通过不同的电路连接方式实现特定的功能。
其中，晶体管是集成电路的核心元件，它可以实现放大、开关等功能。
电阻用于限制电流的流动，电容用于储存和释放电荷。
通过将这些元器件按照特定的方式连接在一起，形成了各种不同的集成电路。
三、集成电路的分类根据集成电路的功能和应用场景的不同，可以将集成电路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处理模拟信号，如音频信号、视频信号等。
数字集成电路主要用于处理数字信号，如计算机中的逻辑电路、存储电路等。
此外，还有混合集成电路，可以同时处理模拟信号和数字信号。
四、集成电路的制造工艺集成电路的制造工艺主要分为N型和P型两种。
N型工艺是以硅晶片为基础，通过掺杂磷或砷等杂质，形成N型半导体材料。
P型工艺是以硅晶片为基础，通过掺杂硼等杂质，形成P型半导体材料。
通过这两种材料的组合和加工，形成了复杂的电路结构。
五、集成电路的发展历程集成电路的发展经历了多个阶段。
最早期的集成电路是小规模集成电路，只能集成几个晶体管和几个电阻电容等元器件。
后来发展到中、大规模集成电路，可以集成数十个到数千个元器件。
现在的集成电路已经发展到超大规模和超大规模以上集成电路，可以集成上亿个晶体管和其他元器件。
六、集成电路的应用领域集成电路广泛应用于各个领域，如通信、计算机、消费电子、汽车电子、医疗设备等。
在通信领域，集成电路被用于手机、无线通信设备等；在计算机领域，集成电路被用于中央处理器、内存等；在消费电子领域，集成电路被用于电视、音响等；在汽车电子领域，集成电路被用于车载娱乐系统、车身控制系统等；在医疗设备领域，集成电路被用于医疗监测设备、医用影像设备等。
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当GS V 恒定时，g m 与DS V 之间的关系
当DS V 恒定时，g m 、DS I 与GS V 之间的关系
通过对比可以发现，DS V 恒定时的弱反型区、强反型区、速度饱和区分别对应于当GS V 恒定时的亚阈值区、饱和区、线性区（三极管区）。
跨导g m 在线性区（三极管区）与DS V 成正比，饱和区与GS TH V V 成正比
…………………..
饱和区的跨导
NMOS
1、截止区条件：GS TH V V <
2、三极管区（线性区）条件：TH GD V V <
电压电流特性：()21 2DS n GS TH DS DS W I Cox V V V V L μ⎡⎤⎢⎥⎣=-⎦- 3、饱和区条件：TH
GD V V >
电压电流特性：()2
1 (1)2DS n GS TH DS W I Cox V V V L
μλ=
-+ 4、跨导: 就是小信号分析中的电流增益，D
GS
dI gm dV =
() n GS TH W
gm Cox V V L
μ=-
gm =2DS
GS TH
I gm V V =
-
5、输出电阻就是小信号分析中的r0：10DS
r I λ≈ PMOS
1、截止区GS THp V V >
2、三极管区（线性区）条件：THP DG V V <
电压电流特性：()21 2DS p GS TH DS DS W I Cox V V V V L μ⎡⎤⎢⎥⎣=-⎦
- 3、饱和区条件：THP DG V V > 电压电流特性：()2
1 (1)2DS p GS TH DS W I Cox V V V L
μλ=
-- 4、跨导和输出电阻与NMOS 管一样
对于MOSFET的分析，第一步就是通过大信号分析来确定MOSFET的工作范围，并通过不同工作范围下的电压电流特性来确定小信号分析下的电流增益。
MOSFET有三个工作范围：截止区、线性区、饱和区。
当MOSFET作为开关使用的时候，要控制在线性区（三极管区）；当MOSFET作为放大器使用的时候，要控制在饱和区
GD C 和GS C 随GS V 的变化曲线：
MOS 管交流小信号特性
线性区时：
饱和区输出电阻：
LEVEL1 模型
二极管连接作负载的阻抗等于：11
(
)m mb m mb
ro g g g g ≈++ 共源放大器
共源级深三极管区等效电路和饱和区小信号模型
输出阻抗：输入为零时，在输出加电压激励，得到电流。
二极管连接的负载的共源级：
采用PMOS连接的二极管作负载，不存在体效应。
带负反馈的共源级增益：
Av 漏极节点看到的电阻源级通路上的总电阻
求负反馈共源级输出电阻等效电路
输出电阻增大了m mb S
1+(g+g)R倍
则有限负载电阻的带负反馈的共源级输出电压增益为：
*()OUT D Av Gm R R
共漏极（源跟随器）高输入阻抗，中等输出阻抗
利用戴维宁等效电路：
考虑沟长调制效应，驱动RL 的负载：
共栅极在漏端阻抗很小情况下，较低输入阻抗，更适合电流的放大 计入晶体管的输出阻抗ro 和信号源的输入阻抗S R ：
例如：
求共栅极输入电阻：
求共栅极输出电阻：
从漏极往源级看输出电阻，S R 乘以[1()]m mb g g ro ++ 从源级往漏极看输入电阻，D R 除以[1()]m mb g g ro ++
折叠式共源共栅：将输入电压转换为电流，然后作为共栅极的输入 NMOS-PMOS 折叠式：
MOS 管近似阻抗：
21
()m o o Rout g r r =()m o S Rout g r R =
上 面两个P 管构成了共源共栅电流源
系统的稳定性
零极点分析
造成原因：电容电感等对不同频率信号的响应有时间差。
截止频率：当Au 在下降到0.707AuM （1/AuM ）
ƒL ：下限截止频率ƒH 上限截止频率ƒBW 通频带ƒBW ＝ƒH –ƒL ≈ƒH
对于低通滤波器：
对于高通滤波器：
振荡环节的传递函数：
1、极点在左半平面，衰减信号
2、极点在右半平面，递增信号
3、极点在虚轴上，震荡信号 噪声
计算输入参考噪声电压：
把输入接地求得输出噪声，用输出噪声除以增益 计算输 入参考噪声电流：
把输入开路，计算输入开路时的输出阻抗
τω11H ==
RC πτπ2121H ==RC
f τω11L ==
RC πτπ2121L ==RC f 2
2
2
222121
)(n
n n s s Ts s T s G ωξωωξ++=++=
反 馈
对输出量取样：电压反馈、电流反馈 影响输入量： 串联反馈、并联反馈 瞬时极性法判断正负反馈
直流通路中存在的反馈：直流反馈（稳定静态工作点） 交流通路中存在的反馈：交流反馈（改善交流性能） 电压串联负反馈 电流串联负反馈
电压并联负反馈 电流并联负反馈
u I -
+ u D + - i O
A
R L R 1
u i R1
L
电压负反馈能稳定电压,电流负反馈能稳定电流
深度负反馈：
11 >>+F A。