习题数字集成电路设计习题3
1+X集成电路理论习题及答案
1+X集成电路理论习题及答案1、在电子产品测试中需保证测试环境稳定，其中使用环境稳定是指（）。
A、软件的工作参数稳定B、模拟真实用户使用时的场景C、使用人员操作得当D、硬件的工作参数稳定答案：B2、单晶硅锭切片后需要进行倒角，其目的是( )。
A、确定定位面B、产生精确的材料直径C、去除硅锭两端的不符合直径要求的部分D、去除硅片边缘锋利的棱角答案：D定位面研磨时为了确定硅锭的定位面。
径向研磨获得更精确的直径。
切割分段是为了去除硅锭两端的不符合直径要求的部分。
倒角是为了去除硅片边缘锋利的棱角使硅片边缘获得平滑的半径周线。
3、在使用万用表之前先应（）。
A、机械调零B、选择合适的量程C、选择合适的挡位D、表笔短接答案：A4、下列描述正确的是（）。
A、DIP和S0P封装一般为重力式分选B、PLCC和LCCC封装一般为重力式分选C、QFP和SOP封装一般为重力式分选D、BGA封装一般为重力式分选答案：A5、一般情况下，待编至( )颗时，需更换卷盘，并在完成编带的卷盘上贴上小标签，便于后期识别。
A、2000B、4000C、6000D、8000答案：B一般情况下，待编至4000颗左右时，需要更换卷盘，即一盘编带一般装有4000颗的芯片。
6、二氧化硅和碳在( )℃的环境下反应可生成粗硅。
A、100~200B、500~700C、700~900D、1600~1800答案：D因为硅—氧之间的键结很强，所以二氧化硅非常稳定，因此要用碳进行还原反应则需要很高的温度。
一般工业上将二氧化硅和碳在1600~1800℃的温度下反应，破坏硅—氧之间的键结，进而生成粗硅和一氧化碳。
7、重力式分选机进行芯片检测时，测试机对芯片测试完毕后，将检测结果通过（）把结果传回分选机。
A、串口B、GPIBC、数据线D、VGA答案：B8、下面选项中不属于激光打字的优点的是（）。
A、塑封体上易反复进行B、字迹清晰C、精度高D、不易擦除答案：A9、塑封一般采用（）为塑封料。
数字集成电路习题
带入延迟公式可得，反相器链的延迟
t p N t p 0 (1
N
F
) 5 70 ps (1
5
2000 ) 1960 ps 2ns 1
c． 方法 a 的延迟时间
t p t p 0 (1
j 1
N
C g , j 1
C g , j
) t p 0 (1
解：VGS=VDS=2.5V，管子工作在饱和区。 栅沟电容 CGC=W*L*Cox=0.36um*0.24um*6fF/um2=0.52fF 栅与源漏区的交叠电容 Cov=CGSO=CGDO=W*Co=0.36um*0.31fF/um=0.11fF 栅电容 CG=CGC+2Cov=0.52 fF +2*0.11 fF=0.74fF 栅源电容 CGS=2CGC/3+Cov=2*0.52fF/3+0.11=0.46fF 栅漏电容 CGD=Cov=0.11fF 管子的源区和衬底都接地，所以源衬底扩散结处于零偏状态。有 Cs,bottom=W*LD*Cj0=0.36um*0.625um*2fF/um2=0.45fF Cs,sw=(W+2LD)*Cjsw0=(0.36um+2*0.625um)*0.28um/fF=0.45fF CSB= Cs,bottom + Cs,sw =0.45fF+0.45fF=0.9fF 管子的漏区接 2.5V，衬底接地，所以漏衬底扩散结处于反偏状态。有 CD,bottom=W*LD*Cj0/(1-VD/φ b)mj =0.36um*0.625um*2(fF/um2)/[1-(-2.5V)/0.9V]0.5 =0.23fF CD,sw=(W+2LD)*Cjsw0/(1-VD/φ bsw)mjsw =(0.36um+2*0.625um)*0.28(um/fF)/[1-(-2.5V)/0.9]0.44 =0.25fF CDB= CD,bottom + CD,sw =0.23fF+0.25fF=0.48fF
数字集成电路习题(第三章)
0. Explain qualitatively
4
Chapter 3 Problem Set a. Write down the equations (and only those) which are needed to determine the voltage at node X. Do NOT plug in any values yet. Neglect short channel effects and assume that λp = 0. b. Draw the (approximative) load lines for both MOS transistor and resistor. Mark some of the significant points. c. Determine the required width of the transistor (for L = 0.25µm) such that X equals 1.5 V. d. We have, so far, assumed that M1 is a long-channel device. Redraw the load lines assuming that M1 is velocity-saturated. Will the voltage at X rise or fall?
Table 0.2 Measurements taken from the MOS device, at different terminal voltages.
Measurement number 1 2 3 4 5 6 7 8.
VGS (V) -2.5 1 -0.7 -2.0 -2.5 -2.5 -2.5
R1 = 2kΩ + 2.5 V – ID R2 = 2kΩ
集成电路技术集成电路技术综合练习试卷(练习题库)(2023版)
集成电路技术集成电路技术综合练习试卷（练习题库）1、什么叫半导体集成电路？2、按照半导体集成电路的集成度来分，分为哪些类型，请同时写出它们对应的英文缩写。
3、按照器件类型分，半导体集成电路分为哪几类？4、按电路功能或信号类型分，半导体集成电路分为哪几类？5、什么是特征尺寸？它对集成电路工艺有何影响？6、简述四层三结的结构的双极型晶体管中隐埋层的作用。
7、在制作晶体管的时候，衬底材料电阻率的选取对器件有何影响是？8、简单叙述一下pn结隔离的NPN晶体管的光刻步骤。
9、简述硅栅p阱CMOS的光刻步骤。
10、以P阱CMOS工艺为基础的BiCMOS的有哪些不足？11、以N阱CMOS工艺为基础的BiCMOS的有哪些优缺点？并请提出改进方法。
12、简述集成双极晶体管的有源寄生效应在其各工作区能否忽略？13、什么是集成双极晶体管的无源寄生效应？14、什么是MOS晶体管的有源寄生效应？15、什么是MOS晶体管的闩锁效应，其对晶体管有什么影响？16、如何解决MOS器件的场区寄生MOSFET效应？17、如何解决MOS器件中的寄生双极晶体管效应？18、双极性集成电路中最常用的电阻器和MOS集成电路中常用的电阻都有哪些？19、集成电路中常用的电容有哪些？20、为什么基区薄层电阻需要修正？21、为什么新的工艺中要用铜布线取代铝布线？22、电压传输特性23、开门电平24、关门电平25、逻辑摆幅26、静态功耗27、在四管标准与非门中，那个管子会对瞬态特性影响最大，并分析原因以及带来那些困难。
28、两管与非门有哪些缺点，四管及五管与非门的结构相对于两管与非门在那些地方做了改善，并分析改善部分是如何29、相对于五管与非门六管与非门的结构在那些部分作了改善，分析改进部分是如何工作的？30、四管与非门中，如果高电平过低，低电平过高，分析其原因，如与改善方法，请说出你的想法。
31、为什么TT1与非门不能直接并联。
32、OC门在结构上作了什么改进,它为什么不会出现TT1与非门并联的问题？33、什么是器件的亚阈值特性，对器件有什么影响？34、MOS晶体管的短沟道效应是指什么，其对晶体管有什么影响？35、请以PMOS晶体管为例解释什么是衬偏效应，并解释其对PMOS晶体管阈值电压和漏源电流的影响。
数字集成电路课后习题1-4章作业解析
VOH = VGG − VT = VDD − VT 0 + γ
(
(V
SB
+ 2 φf − 2 φf
))
= VGG − VT 0 − γ VOH + 2 φ f + γ 2 φ f = 1.6 − 0.4 − 0.2 VOH + 0.88 + 0.2 0.88 = 1.388 − 0.2 VOH + 0.88
QOX 6 ×1011 ×1.6 ×10−19 0.06 V = = COX 1.6 ×10−6 VT0 =−0.99 − (−0.88) − (−0.188) − 0.060 =+0.018 V
计算 PMOS 器件的阈值电压： kT N D 3 ×1017 = φFn = ln 0.026 ln = 0.44 V q ni 1.4 ×1010
VOL 2 (0.1×10−4 )(8 ×106 )(1.6 − VOL − 0.4) 2 1 270 1.2 0.4 V − − ( ) OL = 0.1 VOL 2 (1.6 − VOL − 0.4) + 0.6 1 + 0.6
+0.99 V φGC = φFn − φG ( gate ) = 0.44 + 0.55 = QB 0 3 ×10−7 = = +0.188 V QB 0 = 3 ×10−7 C / cm 2 COX 1.6 ×10−6 QOX 6 ×1011 ×1.6 ×10−19 = = 0.06 V COX 1.6 ×10−6 VT0 =0.99 − (+0.88) − (+0.188) − 0.060 =−0.138 V
VOH = 1.11V 由此可知，VGG 实际要大于 1.6 V，接近 1.7 V，才能使 VOH 达到 1.2 V。 计算 VOL 时忽略体效应， ∴
习题数电参考答案（终）
习题数电参考答案（终）第⼀章数字逻辑概论1.1 数字电路与数制信号1.1.1 试以表1.1.1所列的数字集成电路的分类为依据，指出下列IC器件属于何种集成度器件：（1）微处理器；（2）计数器；（3）加法器；（4）逻辑门；（5）4兆位存储器。
解：依照表1.1.1所⽰的分类，所列的五种器件：（1）、（5）属于⼤规模；（2）、（3）属于中规模；（4）属于⼩规模。
1.1.2⼀数字信号波形如图题1.1.2所⽰，试问该波形所代表的⼆进制数是什么？解：图题1.1.2所⽰的数字信号波形的左边为最⾼位（MSB），右边为最低位（LSB），低电平表⽰0，⾼电平表⽰1。
该波形所代表的⼆进制数为010110100。
1.1.3 试绘出下列⼆进制数的数字波形，设逻辑1的电压为5V，逻辑0的电压为0V。
（1）001100110011（2）0111010 （3）1111011101解：⽤低电平表⽰0，⾼电平表⽰1，左边为最⾼位，右边为最低位，题中所给的3个⼆进制数字的波形分别如图题1.1.3（a）、（b）、（c）所⽰，其中低电平为0V，⾼电平为5V。
1.1.4⼀周期性数字波形如图1.1.4所⽰，试计算：（1）周期；（2）频率；（3）占空⽐。
解：因为图题1.1.4所⽰为周期性数字波，所以两个相邻的上升沿之间持续的时间为周期，T=10ms。
频率为周期的倒数，f=1/T=1/0.01s=100Hz。
占空⽐为⾼电平脉冲宽度与周期的百分⽐，q=1ms/10ms×100%=10%。
1.2 数制1.2.1 ⼀数字波形如图1.2.1所⽰，时钟频率为4kHz，试确定：（1）它所表⽰的⼆进制数；（2）串⾏⽅式传送8位数据所需要的时间；（3）以8位并⾏⽅式传送的数据时需要的时间。
解：该波形所代表的⼆进制数为00101100。
时钟周期T=1/f=1/4kHz=0.25ms。
串⾏⽅式传送数据时，每个时钟周期传送1位数据，因此，传送8位数据所需要的时间t=0.25ms×8=2ms。
数字电路第三章习题与答案
第三章集成逻辑门电路一、选择题1、三态门输出高阻状态时,( )就是正确的说法。
A、用电压表测量指针不动B、相当于悬空C、电压不高不低D、测量电阻指针不动2、以下电路中可以实现“线与”功能的有( )。
A、与非门B、三态输出门C、集电极开路门D、漏极开路门3.以下电路中常用于总线应用的有( )。
A、TSL门B、OC门C、漏极开路门D、CMOS与非门4.逻辑表达式Y=AB可以用( )实现。
A、正或门B、正非门C、正与门D、负或门5.TTL电路在正逻辑系统中,以下各种输入中( )相当于输入逻辑“1”。
A、悬空B、通过电阻2、7kΩ接电源C、通过电阻2、7kΩ接地D、通过电阻510Ω接地6.对于TTL与非门闲置输入端的处理,可以( )。
A、接电源B、通过电阻3kΩ接电源C、接地D、与有用输入端并联7.要使TTL与非门工作在转折区,可使输入端对地外接电阻RI( )。
A、＞RONB、＜ROFFC、ROFF＜RI＜ROND、＞ROFF8.三极管作为开关使用时,要提高开关速度,可( )。
A、降低饱与深度B、增加饱与深度C、采用有源泄放回路D、采用抗饱与三极管9.CMOS数字集成电路与TTL数字集成电路相比突出的优点就是( )。
A、微功耗B、高速度C、高抗干扰能力D、电源范围宽10.与CT4000系列相对应的国际通用标准型号为( )。
A、CT74S肖特基系列B、 CT74LS低功耗肖特基系列C、CT74L低功耗系列D、 CT74H高速系列11.电路如图(a),(b)所示,设开关闭合为1、断开为0;灯亮为1、灯灭为0。
F 对开关A、B、C的逻辑函数表达式( )。
F1F 2(a)(b)Ａ.C AB F =1 )(2B A C F +=Ｂ.C AB F =1 )(2B A C F +=Ｃ. C B A F =2 )(2B A C F +=12.某TTL 反相器的主要参数为IIH ＝20μA;IIL ＝1、4ｍA;IOH ＝400μA;水IOL ＝14ｍA,带同样的门数( )。
数字电子技术基础-第3章课后习题答案
第3章集成逻辑门电路3-1 如图3-1a）～d）所示4个TTL门电路，A、B端输入的波形如图e）所示，试分别画出F1、F2、F3和F4的波形图。
A1A234a)b)c)d)F1F2F3F4BAe）图3-1 题3-1图解：从图3-1a）～d）可知，11F=，2F A B=+，3F A B=⊕，4F A B= ，输出波形图如图3-2所示。
F1F2F3F4AB图3-2题3-1输出波形图3-2 电路如图3-3a ）所示，输入A 、B 的电压波形如图3-3b ）所示，试画出各个门电路输出端的电压波形。
1A 23b)a)AB图3-3 题3-2图解：从图3-3a ）可知，1F AB =，2F A B =+，3F A B =⊕，输出波形如图3-4所示。
F 1F 2F 3AB图3-4 题3-2输出波形3-3在图3-5a ）所示的正逻辑与门和图b ）所示的正逻辑或门电路中，若改用负逻辑，试列出它们的逻辑真值表，并说明F 和A 、B 之间是什么逻辑关系。
b)a)图3-5 题3-3图解：（1）图3-5a ）负逻辑真值表如表3-1所示。
表3-1 与门负逻辑真值表F 与A 、B 之间相当于正逻辑的“或”操作。
（2）图3-5b ）负逻辑真值表如表3-2所示。
表3-2 或门负逻辑真值表F 与A 、B 之间相当于正逻辑的“与”操作。
3-4试说明能否将与非门、或非门和异或门当做反相器使用？如果可以，各输入端应如何连接？解：与非门、或非门和异或门经过处理以后均可以实现反相器功能。
1）与非门：将多余输入端接至高电平或与另一端并联； 2）或非门：将多余输入端接至低电平或与另一端并联；3） 异或门：将另一个输入端接高电平。
3-5为了实现图3-6所示的各TTL 门电路输出端所示的逻辑关系，请合理地将多余的输入端进行处理。
b)a)AB=A B=+A BC DABC D图3-6 题3-5图解：a ）多余输入端可以悬空，但建议接高电平或与另两个输入端的一端相连；b ）多余输入端接低电平或与另两个输入端的一端相连；c) 未用与门的两个输入端至少一端接低电平，另一端可以悬空、接高电平或接低电平；d ）未用或门的两个输入端悬空或都接高电平。
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习题3
1、简述数字集成电路的全定制设计方法和半定制设计方法，以及两者的区别。
全定制是按用户规定的性能要求，对电路的结构布局、布线等进行专门的最优化设计，以达到芯片的最佳性能。
半定制设计方法是利用已完成制作的可编程逻辑器件实现数字集成电路。
全定制数字集成电路的设计方法比较复杂，需要相关的集成电路设计专门技术，设计制造周期比较长。
半定制数字集成电路的设计方法相对简单，不需要相关的集成电路设计专门技术，设计制造周期比较短。
2、简述数字集成电路自顶向下设计方法及其基本步骤。
自顶向下的设计过程是指从系统硬件的高层次抽象描述向最底层物理描述的一系列转换过程。
这一过程由行为级（RTL）描述开始，再将RTL级描述经逻辑综合得到网表或电路图，由网表即可自动生成现场可编程门阵列（FPGA）/复杂可编程逻辑器件（CPLD）或专用集成电路（ASIC），从而得到电路与系统的物理实现。
3、什么是IP？IP主要有哪几种？
IP是Intellectual Propery缩写，知识产权。
集成电路IP核是指预先设计好的电路功能模块（集成电路芯核），以供电路设计时调用。
IP核分为软核、固核和硬核。
4、简述数字集成电路的描述方法。
开关级描述，通过开关来描述数字电路的结构；
门级描述，利用逻辑门描述数字逻辑系统的逻辑结构；
行为级描述，用直接行为描述数字逻辑系统行为特性和参数特性，也叫RTL 描述。