集成电路设计基础 期末考试题
集成电路设计基础 2010-11年第第一学期试题
1、填空题（20分）
1、目前，国内已引进了12英寸0.09um芯片生产线，由此工艺线生产出来的集成电路特征尺寸是0.009um （大小），指的是右图中的 W （字母）。
2、CMOS工艺可分为 p阱、 n阱、双阱三种。
在CMOS工艺中，N阱里形成的晶体管是 p （PMOS，
NMOS）。
3、通常情况下，在IC 中各晶体管之间是由场氧来隔离的；
该区域的形成用到的制造工艺是氧化工艺。
4.集成电路制造过程中，把掩膜上的图形转换成晶圆上器件结构一道
工序是指光刻，包括晶圆涂光刻胶、曝光、显影、烘干四
个步骤；
其中曝光方式包括①接触式、② 非接触式两种。
5、阈值电压V T是指将栅极下面的si表面从P型Si变成N型Si所必要的
电压，根据阈值电压的不同，常把MOS期间分成耗尽型、增强型
两种。
降低V T的措施包括：降低杂质浓度、增大Cox 两种。
二、名词解释（每词4分，共20分）
①多项目晶圆（MPW）
②摩尔定律
③掩膜
④光刻
⑤外延
三、说明（每题5分共10分）
① 说明版图与电路图的关系。
② 说明设计规则与工艺制造的关系。
四、简答与分析题（10分）
1、数字集成电路设计划分为三个综合阶段，高级综合,逻辑综合,物理综合；解释这三个综合阶段的任务是什么？
2、分析MOSFET尺寸能够缩小的原因。
五、综合题（共4小题，40分）
1、 在版图的几何设计规则中，主要包括各层的最小宽度、层与层
之间的最小间距、各层之间的最小交叠。
把下图中描述的与多
晶硅层描述的有关规则进行分类：
（1）属于最小宽度是：
（2）属于层与层之间的最小间距的是: （3）属于各层之间的最小交叠是：
图1
2．请提取出下图所代表的电路原理图。
画出用MOSFET构成的电路。
图2 图3 图 4
3、图4是一个标准的CMOS反相器电路，V TN和V TP分别为NMOS、PMOS
晶体管的阈值电压，讨论PMOS和NMOS晶体管导通和截至的条
件。
4、分析下述电路的功能，并写出真值表、函数表达式。
F
图5 图6。
集成电路设计基础期末考试复习题
集成电路设计基础期末考试复习题1. 摩尔定律的内容：单位⾯积芯⽚上所能容纳的器件数量，每12-18个⽉翻⼀番。
2. 摩尔定律得以保持的途径：特征尺⼨不断缩⼩、增⼤芯⽚⾯积及单元结构的改进。
3. 图形的加⼯是通过光刻和刻蚀⼯艺完成的。
4. 在场区中，防⽌出现寄⽣沟道的措施：⾜够厚的场氧化层、场区注硼、合理的版图。
5. 形成SOI材料的三种主要技术：注氧隔离技术、键合减薄技术、智能剥离技术。
6. 实际的多路器和逆多路器中输⼊和输出⼀般是多位信息，如果对m个n位数据进⾏选择，则需要n位m选⼀多路器。
7. 在氧化层上形成所需要的图形的步骤：甩胶、曝光、显影、刻蚀、去胶。
8. 版图设计规则可以⽤两种形式给出：微⽶规则和⼊规则。
9. 常规CMOS结构的闩锁效应严重地影响电路的可靠性，解决闩锁效应最有效的办法是开发多晶硅技术。
10. 要实现四选⼀多路器，应该⽤2位⼆进制变量组成4个控制信号，控制4个数据的选择。
11. 摩尔分析了集成电路迅速发展的原因，他指出集成度的提⾼主要是三⽅⾯的贡献：特征尺⼨不断缩⼩、芯⽚⾯积不断增⼤、器件和电路结构的不断改进。
12. 缩⼩特征尺⼨的⽬的：使集成电路继续遵循摩尔定律提⾼集成密度；提⾼集成度可以使电⼦设备体积更⼩、速度更⾼、功耗更低；降低单位功能电路的成本，提⾼产品的性能/价格⽐，使产品更具竞争⼒。
13. N阱CMOS主要⼯艺步骤：衬底硅⽚的选择T制作n阱⼧场区氧化⼧制作硅栅⼧形成源、漏区T形成⾦属互连线。
14. 解决双极型晶体管纵向按⽐例缩⼩问题的最佳⽅案之⼀，就是采⽤多晶硅发射极结构，避免发射区离⼦注⼊对硅表⾯的损伤。
15. n输⼊与⾮门设计考虑，根据直流特性设计：Kr=KN/KP=n 3/2；根据瞬态特性设计：Kr=KN/KP=n 。
n输⼊或⾮门设计考虑，根据直流特性设计：Kr=KN/KP=n -3/2；根据瞬态特性设计：Kr= Kr=KN/KP=1/ n.16. CE等⽐例缩⼩定律要求器件的所有⼏何尺⼨，包括横向和纵向尺⼨，都缩⼩k倍；衬底掺杂浓度增⼤K倍；电源电压下降K倍。
射频集成电路设计基础(复习2)
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– RLC 并联谐振电路 1 附近，即 1 1 , 在谐振频率 ω = ----------电路导纳为 Y = -- + j ω C + --------0 R jωL LC ω = ω 0 + ∆ω 处， j j 1 ------1 ------1 Y ( ω ) = --+ ( ω 2 LC – 1 ) = --+ ( 2 ∆ωω 0 + ∆ω 2 ) LC ≈ -- + j 2 C ∆ω R ωL R ωL R
d V(z) dz d jωC ⋅ V(z) = – I(z) dz jωL ⋅ I(z) = –
d V ( z ) + ω 2 LCV ( z ) = 0 dz2 d 2V(z) = 0 V ( z ) β + dz2
2
2
β 2 = ω 2 LC
毫不奇怪，我们得到的仍然是波动方程 V ( z ) = Ae –j β z + Be j β z β I ( z ) = ------- [ Ae –j β z – Be j β z ] ωL V(z) 所含的两项分别为入射波和反射波， A 和 B 是它们在 z=0 时的值，而
µ --- -- ln D π a πε --------------------ln ( D ⁄ a )
µ- b ----- ln -2 π a 2 πε ------------------ln ( b ⁄ a )
µ h -----w ε w -----h
集成电路设计基础 课后答案
班级：通信二班姓名：赵庆超学号：200712012977，版图设计中整体布局有哪些注意事项？答：1版图设计最基本满足版图设计准则，以提高电路的匹配性能，抗干扰性能和高频工作性能。
2 整体力求层次化设计，即按功能将版图划分为若干子单元，每个子单元又可能包含若干子单元，从最小的子单元进行设计，这些子单元又被调用完成较大单元的设计，这种方法大大减少了设计和修改的工作量，且结构严谨，层次清晰。
3 图形应尽量简洁，避免不必要的多边形，对连接在一起的同一层应尽量合并，这不仅可减小版图的数据存储量，而且版图一模了然。
4 在构思版图结构时，除要考虑版图所占的面积，输入和输出的合理分布，较小不必要的寄生效应外，还应力求版图与电路原理框图保持一致（必要时修改框图画法），并力求版图美观大方。
8，版图设计中元件布局布线方面有哪些注意事项？答：1 各不同布线层的性能各不相同，晶体管等效电阻应大大高于布线电阻。
高速电路，电荷的分配效应会引起很多问题。
2 随器件尺寸的减小，线宽和线间距也在减小，多层布线层之间的介质层也在变薄，这将大大增加布线电阻和分布电阻。
3 电源线和地线应尽可能的避免用扩散区和多晶硅布线，特别是通过较大电流的那部分电源线和地线。
因此集成电路的版图设计电源线和地线多采用梳状布线，避免交叉，或者用多层金属工艺，提高设计布线的灵活性。
4 禁止在一条铝布线的长信号霞平行走过另一条用多晶硅或者扩散区布线的长信号线。
因为长距离平行布线的两条信号线之间存在着较大的分布电容，一条信号线会在另一条信号线上产生较大的噪声，使电路不能正常工作。
、5 压点离开芯片内部图形的距离不应少于20um，以避免芯片键和时，因应力而造成电路损坏。
大学生计算机基础期末考试题库
(12)在深度为5的满二叉树中，叶子结点的个数为 A．32 B．31 C．16 D．15
。
答案：C
(13)对建立良好的程序设计风格，下面描述正确的是 。 A．程序应简单、清晰、可读性好 B．符号名的命名要符合语法 C．充分考虑程序的执行效率 答案：A D．程序的注释可有可无 (14)· 在关系数据库中，用来表示实体之间联系的是 A．树结构 B．网结构 C．线性表 D．二维表 。 答案：D (15)下列关于队列的叙述中正确的是 。 A．在队列中只能插入数据 B．在队列中只能删除数据 C．队列是先进先出的线性表 D．队列是先进后出的线性表 答案：C
5．在ASCII码字符中 字符无法显示或打印出来。 A．字符$、%、# B.运算符号+、-、/ C．空格 D。控制符号（ASCII码编号在0~31之间） 答案：D 6．能直接让计算机识别的语言是 。 A．C语言 B。BASIC语言 C。汇编语言 D。机器语言 答案：D 7．完整的计算机硬件系统一般包括外部设备和 。 A．运算器和控制器 B。存储器 C。中央处理器 D。主机 答案：D 8．计算机软件系统的组成是 。 A．系统软件与网络软件 B。应用软件与网络软件 C．操作系统与应用软件 D。系统软件与应用软件 答案：D 9．CAI是 的英文缩写。 A．计算机辅助教学 B。计算机辅助设计 答案：A C．计算机辅助制造 D。计算机辅助管理
D。10101001 答案：D 、存储器、输入设备和输出设备等部件构
22． 设备分别属于输入设备、输出设备和存储设备。 A．CRT、CPU、ROM B。磁盘、鼠标、键盘 C．鼠标器、绘图仪、光盘 D。磁带、打印机、激光打印机 答案：C 23．在表示存储器的容量时，M的准确含义是 。 A．1米 B。1024K C。1024字节 。1024 答案：B 24． 是不合法的十六进制数。 A．H1023 B。10111 C。A120 D。777 答案：A 25．小写字母a和大写字母A的ASCII码值之差为 。 A、34 B、30 C、32 D、28 答案：C
集成电路设计基础复习
1. 在P 衬底硅片上设计的PMOS 管可以分为n+层、SiO 2层、多晶硅层、金属层和N 井层。
2. 在集成电路设计中，制造厂商所给的工艺中有R □为它成为（方块电阻）。
3. MOS 管元件参数中的C ox 是栅极单位面积所具有的（电容值）。
4. 对于NMOS 而言，工作在饱和区中，其漏电流I D 等于（21()2D P ox GS TH WI C V V Lμ=-），不能使用β或K 来表示。
5. 对于PMOS 而言，工作在饱和区中，其漏电流I D 等于（21(||)2D P ox SG TH WI C V V Lμ=--），不能使用β或K 来表示。
6. 对于工作在饱和区的NMOS 而言，其g m 等于（2Dm GS THI g V V =-），只能有I D 和过驱动电压表示。
7. 对于工作在饱和区的NMOS 而言，其g m等于（m g =），只能有I D 、W 、L 以及工艺参数表示。
8. 根据MOS 管特征曲线划分的四个工作区域，可以作为MOS 电阻的区域为（深度三极管区）。
9. 根据MOS 管特征曲线划分的四个工作区域中，可以作为电流源的区域为（饱和区）。
10. 对于NMOS 而言，导电沟道形成，但没有产生夹断的外部条件为（V DS 小于V GS -V TH ）。
11. 差动信号的优点，能（有效抑制共模噪声），增大输出电压摆幅，偏置电路更简单和输出线性度更高。
12. 分析MOS 共栅放大电路，其电流增益约等于（1）。
13. 差动信号的优点，能有效抑制共模噪声，增大输出电压摆幅，偏置电路更简单和（输出线性度更高）。
14. 共源共栅电流镜如下图所示，当V X 电压源由大变小的过程中，M2和M3管，（M3）先退出饱和区。
1. 根据MOS管特征曲线划分的四个工作区域中，可以作为电流源的区域为（ B ）。
A 线性区B 饱和区C 截止区D 三极管区2. 根据MOS管特征曲线划分的四个工作区域中，可以作为MOS电阻的区域为（ A ）。
2020—2021学年上学期集成电路设计与集成系统专业《电子技术基础》期末考试题试卷(试卷五)
2020—2021学年上学期集成电路设计与集成系统专业《电子技术基础》期末考试题试卷（试卷五）一、填空题。
1．一个理想运放应具备下列条件： ①、开坏电压放大倍数A od →＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿； ②、输入电阻r id →＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿； ③、输出电阻r od →＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿； ④、共模抑制比K CMR →＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
22．比例运算放大器的闭环电压放大倍数与集成运放本身的参数＿＿＿＿，与外围电阻＿＿＿＿的比值有关，这是引入＿＿＿的结果。
3．差动输入放大电路输入和输出电压关系的公式是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
4．在同相比例运算电路当R f ＝0,R 1=∞时，这是电路称为＿＿＿＿＿＿。
5．功率放大器通常位于多级放大器的＿＿＿＿＿＿＿＿＿级，其主要任务是放大＿＿＿＿＿＿。
院（系） 班级 姓名 学号……………………………………………装…………………………订………………………线……………………………………………6．双电源互补对称功放电路简称＿＿＿电路，单电源互补对称功放电路简称＿＿＿电路。
7．功放电路出现交越失真，可在两功放管之间串入＿＿＿＿，供给功放管一定的＿＿＿＿＿＿，使之在静态时处于＿＿＿＿＿状态，从而消除交越失真。
8．复合管的电流放大系数约等于两只管子电流放大系数＿＿＿＿＿＿＿。
9．复合管组合的原则是：（1）、保证参与复合的每只管子三个电极的＿＿＿＿＿＿＿按各自的正确方向流动；（2）、复合管的类型由＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿管子的类型所决定。
10．复合管的优点是＿＿＿＿＿＿＿，缺点是＿＿＿＿＿＿，使其热稳定性变差，克服这一缺点，可在第一只管子的发射极接一＿＿＿＿＿。
11． LM386有两个信号输入端，脚2为＿＿＿＿＿＿＿＿＿，脚3为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
脚1 和8之间用外接电阻、电容元件以调整电路的＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
芯片设计基础知识题库单选题100道及答案解析
芯片设计基础知识题库单选题100道及答案解析1. 芯片制造过程中，用于光刻的光源通常是（）A. 紫外线B. 红外线C. 可见光D. X 射线答案：A解析：芯片制造光刻过程中通常使用紫外线作为光源，因为其波长较短，能够实现更高的分辨率。
2. 以下哪种材料常用于芯片的绝缘层？（）A. 硅B. 二氧化硅C. 铝D. 铜答案：B解析：二氧化硅具有良好的绝缘性能，常用于芯片的绝缘层。
3. 在芯片设计中，CMOS 技术的主要优点是（）A. 低功耗B. 高速度C. 高集成度D. 低成本答案：A解析：CMOS 技术的主要优点是低功耗。
4. 芯片中的晶体管主要工作在（）A. 截止区和饱和区B. 截止区和放大区C. 饱和区和放大区D. 饱和区和线性区答案：A解析：芯片中的晶体管主要工作在截止区和饱和区。
5. 以下哪个是衡量芯片性能的重要指标？（）A. 功耗B. 面积C. 时钟频率D. 封装形式答案：C解析：时钟频率是衡量芯片性能的重要指标之一。
6. 芯片布线过程中，为了减少信号延迟，通常采用（）A. 长导线B. 短而宽的导线C. 细而长的导线D. 弯曲的导线答案：B解析：短而宽的导线电阻小，能减少信号延迟。
7. 下列哪种工艺可以提高芯片的集成度？（）A. 减小晶体管尺寸B. 增加芯片面积C. 降低工作电压D. 减少引脚数量答案：A解析：减小晶体管尺寸可以在相同面积上集成更多的晶体管，从而提高集成度。
8. 芯片设计中，逻辑综合的主要目的是（）A. 优化电路性能B. 生成门级网表C. 验证功能正确性D. 确定芯片布局答案：B解析：逻辑综合的主要目的是将高级描述转化为门级网表。
9. 以下哪种存储单元在芯片中速度最快？（）A. SRAMB. DRAMC. FlashD. EEPROM答案：A解析：SRAM 的速度通常比DRAM、Flash 和EEPROM 快。
10. 芯片测试中，功能测试的目的是（）A. 检测芯片的制造缺陷B. 验证芯片的功能是否符合设计要求C. 评估芯片的性能D. 确定芯片的可靠性答案：B解析：功能测试主要是验证芯片的功能是否符合设计要求。
射频集成电路设计基础参考答案
=
C--C---e-2-q-
2
R2
;
而
Ceq
=
C----C-1---1+--C---C--s---s ≈ C----C-1---1-+-C---C--2---2
故有
Rp
≈
C-----1--C-+---1--C-----2
2
R2
以上推导均假设串并转换过程中电路 Q 值足够大 转换前后的电阻值之间仅为 Q2 的关系
yl2 = YL2 ⋅ Z2 = 2 + j0.565
经过 0.15λ 的传输线得到 B 点处的归一化导纳 yb2 ≈ 0.75 – j0.66
(3) B 点处的总导纳 YB = yb1 ⁄ Z1 + yb2 ⁄ Z2 = (1.85 – j1.62)×10–2 对 Z3 归一化得到 yb = 3.7 – j3.24 对应的归一化阻抗为 zb ≈ 0.15 + j0.135 实际阻抗和反射系数为
射频集成电路设计作业 1 参考答案
1. 在阻抗圆图上某一点 z 与圆图中心点 1+j0 连线的延长线上可以找到一点 y, 使得 y 与 z 到中心 点的距离相等 证明 y 点的阻抗读数即为 z 点阻抗所对应的导纳
令 z 点的反射系数为Γz y 点的反射系数为Γy 有Γy = –Γz 而 z 点和 y 点的阻抗分别为
而电容值保持不变
(2) 由 Q2 = ωC2R2 = ω-----C--1--s--R----s Q = ωCpRp = ω-----C----1e--q---R----s 及 Ceq = C----C-1---1+--C---C--s---s 可得
Q = ω-----C----1e--q---R----s = ω-----C--1--s--R----s C-----1--C--+--1--C-----s = Q21 + C-C----1s
集成电路设计基础作业解答（8～12）
集成电路设计基础作业解答（8～12）1、求N ＋硅NMOS 晶体管的阈值电压和体因⼦K 。
设t OX =0.1um ， N A ＝3×1018/cm 3。
多晶硅栅掺杂浓度N D ＝1020/cm 3。
氧化层和硅界⾯处单位⾯积的正离⼦电荷为1010cm -3 解答：（1）P 型衬底体因⼦OXA S C N q K ε2=，其中C q cm F cm N S A 1914318106.1/10854.89.11/103--?=??=?=，，εmT C OXOXOX µεε1.09.30==。
计算可得V K 13.29=（2）V T 有三部分组成：a 、平带电压V FB ；由两部分组成OXOXbulk poly FB C Q V -=-φ。
其中bulk poly -φ为栅多晶硅和体硅的功函数差；)ln(DA bulk poly N N q kT⽶势＝多晶硅费⽶势－硅体费=-φ Q ox 为界⾯电荷；b 、降落在栅氧上的电压OXA OX n A OX C QC Q Q V ≈+=；其中F S A S S A F A qN qN Q φεφεφ42)2(≈=c 、半导体表⾯势)ln(2iA F F F n N q kT＝是衬底费⽶势，其中φφφ。
所以得到F OXA OX OX bulk poly F OX FB thC QC Q V V V φφφ22+--=++=- 带⼊相应数值得到当没有衬底偏置效应时（V SB ＝0）阈值电压为V th ＝28.9V 阈值电压的通式为：)22(),(00F SB F th th SB th V K V V V V φφ-++=评注：这个的数字很不正常，⼀般电路中MOS 器件的阈值电压只有0.7～0.8V 左右。
体效应系数只有0.3左右。
产⽣这些偏差的原因是衬底浓度太⾼（3e1018）。
⼀般的衬底浓度只有1015～1016量级7.1 已知⼀⾃举反相器如图题7.1所⽰，其负载管的W/L ＝2，设其他参数委V T =0.7，V DD =5V ，k ’=1×10-5A/V 2, 忽略衬底偏置效应。
天津工业大学电子与信息工程学院VLSI设计基础期末试卷
天津工业大学电子与信息工程学院2013年VLS工设计基础期末试卷一填空题1. 集成电路测试的目的是2. 是固定值故障(stuck-at-fault)模型？3. 是可测性设计？4.CMOS（含BiCMOS）工艺成为VLSI主流工艺其最大特点是5.摩尔定律二说明如下英文缩写字的含义（不要求写英文全称）：SDM ,VSDM ,SoC,IP core,VSIA,VCX,CIF,GDSⅡ，PG, RTL三简答题1.简要说明描述集成电路技术水平5大指标的含义。
当前国内和国际上集成电路产业在特征尺寸及晶园尺寸方面各达到什么水平？2.分别说明硬IP、软IP、固IP的主要特征。
3.虚拟插座接口联盟VSIA想解决什么问题？4.IC工厂—般会向用户提供哪些资料？5.电学设计规则包括哪些内容？\6.工艺对设计的制约包括哪些方面？7.为什么说阈值电压是MOS结构的重要参数？什么是场区的阈值电压？如果电路的正负电源电压之和等于15V，则场区阈值电压应等于多少？8.版图设计规则包括哪些内容？12. 简要说明版图几何设计规则的描述方法。
9.为什么说只读存储器是不挥发存储器？10.何谓MROM？11.说明图4-4所示硅栅NMOS或非结构ROM的局部版图的区别15. 门阵列设计技术的显著特点是什么？16. 说明图4-11所示采用标准CMOS结构MUX电路中，逻辑电平提升电路的工作原理。
17. 门阵列的单元库通常提供什么信息？18. 为什么通常用四管单元作为CMOS门阵列的标准门？19. 如果门阵列采用双层金属布线，通常采用何种布线方式？20. 固定门阵列和优化门阵列有何区别？21. 母片的获取有几种途径？22. 何谓门海结构门阵列？单元之间是如何实现隔离的？23. 微处理器主要用那个指标作为划分标准？其内部结构由哪几部分构成？24. 微处理器本身是一台完整的计算机吗？25. 什么叫精简指令微处理器(RISC MPU)？26. 什么是全加器？它是如何工作的？27. 一位堆栈的基本结构如图6-31所示。