单片机芯片解密破解方法

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芯片破解

芯片破解

单片机解密1、背景单片机(MCU)一般都有内部EEPROM/FLASH供用户存放程序和工作数据。

为了防止访问或拷贝单片机的机内程序,大部分单片机都带有加密锁定位或者加密字节,以保护片内程序。

如果在编程时加密锁定位被使能(锁定),就无法用普通的编程器直接读取单片机内的程序,这就是所谓单片机加密或者说锁定功能。

事实上,这样的保护措施很脆弱,很容易破解。

单片机攻击者借助专用设备或自制设备,利用单片机芯片设计上的漏洞或软件缺陷,通过多种技术手段,就可以从芯片提取关键信息,获取单片机内程序。

2、解密方法1)软件方法:主要针对SyncMos. Winbond等在生产工艺上的漏洞,利用某些编程器空位插字节,通过一定的方法查找芯片中是否有连续的空位,也就是查找芯片中连续的FF FF 字节,插入的字节能够执行把片内的程序送到片外的指令,然后用破解的设备进行截获,这样芯片内部的程序就被破解完成了。

2)硬件电路修改方法:其流程为a:测试使用高档编程器等设备测试芯片是否正常,并把配置字保存。

注:配置字指的是在PIC等系列的单片机里,其芯片内部大都有设置一个特殊的存储单元,地址是2007,由用户自由配置,用来定义一些单片机功能电路单元的性能选项。

b:开盖可以手工或开盖机器开盖。

c:做电路修改对不同芯片,提供对应的图纸,让厂家切割和连线,对每一个割线连线一般需要提供芯片位置概貌图、具体位置图、FIB示意图三张图纸(部分小的芯片只提供概貌图和FIB图)。

d:读程序取回电路修改后的单片机,直接用编程器读出程序。

e:烧写样片按照读出的程序和配置,烧写样片提供给客户。

这样就结束了IC解密。

3)软件和硬件结合的方法,比如对HOTEK,MDT等单片机破解。

3、芯片解密服务流程当客户有芯片解密的需求后,可以通过联系解密客户服务厂家进行沟通、咨询,提供详细的需解密的芯片信号及后缀、封装等相关特征。

厂家根据客户提供的具体型号由技术部门进行评估,确认是否能破解,若能破解,厂家确认好所需的费用和解密的周期,客户提供完好的母片并支付部分定金(对于某些芯片,可能还需要必要的测试环境),解密服务正式启动。

STC单片机性能及其解密方法分类简介

STC单片机性能及其解密方法分类简介

STC单片机性能及其解密方法分类简介时间:2011-07-21 16:55 作者:互联网来源:互联网单片机以其高可靠性、高性能价格比,在工业控制系统、数据采集系统、智能化仪器仪表、办公自动化等诸多领域得到极为广泛的应用,并已走入家庭,洗衣机、空调等,到处都可见到单片机的踪影。

在此,小编针对STC单片机来整理了一些资料,总结STC单片机性能及其解密方法分类,希望能给大家学习STC单片机有一定的参考作用。

STC单片机随着电子技术的迅速发展,单片机技术的出现给现代工业测控领域带来了一次新的技术革命。

STC公司推出了了STC89系列单片机,增加了大量的新功能,提高了51的性能,是MCS51家族中的佼佼者。

文章主要介绍了该单片机种与MCS51的不同之处,并根据笔者的实践,提出了一些需要注意的地方。

这里要向大家推荐的是新近由STC公司推出的高性价比的STC89系列单片机。

STC单片机-STC89系列单片机的性能STC89系列单片机是MCS-51系列单片机的派生产品。

它们在指令系统、硬件结构和片内资源上与标准8052单片机完全兼容,DIP40封装系列与8051为pin-to-pin兼容。

STC89系列单片机高速(最高时钟频率90MHz),低功耗,在系统/在应用可编程(ISP,IAP),不占用户资源。

下表是STC89系列单片机资源一览表。

STC单片机-STC89系列单片机主要特性:80C51核心处理器单元;3V/5V工作电压,操作频率0~33MHz(STC89LE516AD最高可达90MHz);5V工作电压,操作频率0~40MHz;大容量内部数据RAM:1K字节RAM;64/32/16/8kB片内Flash程序存储器,具有在应用可编程(IAP) ,在系统可编程(ISP),可实现远程软件升级,无需编程器;支持12时钟(默认)或6时钟模式;双DPTR数据指针;SPI(串行外围接口)和增强型UART ;PCA(可编程计数器阵列),具有PWM的捕获/比较功能;4个8位I/O口,含3个高电流P1口,可直接驱动LED;3个16位定时器/计数器;可编程看门狗定时器(WDT);低EMI方式(ALE禁止);兼容TTL和COMS逻辑电平;掉电检测和低功耗模式等。

stc单片机解密方法

stc单片机解密方法

stc单片机解密方法STC单片机解密方法1. 引言STC单片机是市场上应用广泛的一款单片机系列,具有强大的功能和灵活的应用场景,但也因其内部代码加密保护而让一些研究者和开发者面临一定的困扰。

本文将详细介绍几种STC单片机解密方法。

2. 软件解密方法源码逆向工程源码逆向工程是一种常见的软件解密方法,通过对编译后的程序进行反汇编、分析和逆向推导,可以还原出程序的源代码。

对于STC 单片机,可以使用一些逆向工程软件如IDA Pro、Ghidra等对其固件进行分析,以获取相关的解密算法。

破解工具一些破解工具如STC-ISP、STC-Loader等,可以直接读取STC单片机的Flash内存,并将其中的加密固件下载到计算机进行解密。

这些工具通常会利用芯片的漏洞或者通信接口,如串口或者ISP下载接口,获取到加密的固件,并进行解密。

需要注意的是,使用破解工具进行解密需要一定的技术水平和设备支持。

3. 硬件解密方法电压破解电压破解是一种常见的硬件解密方法,通过对芯片进行实验室环境下的电压监测和干扰,获取到芯片内部的数据和计算过程。

对STC 单片机而言,通过使用专用的电压监测设备和技术手段,我们可以获取到芯片中一些关键的数据和算法,从而达到解密的目的。

硬件仿真硬件仿真是一种比较高级的硬件解密方法,通过将STC单片机的芯片进行捷径连接,将芯片的内部电信号直接引出,可以使用现有的仿真器或者逻辑分析仪对该信号进行分析和还原。

通过硬件仿真的手段,解密者可以获取到STC单片机内部的代码执行过程和相关算法。

4. 总结STC单片机的解密方法有软件解密和硬件解密两种。

其中软件解密可以通过源码逆向工程和破解工具进行,需要一定的技术和设备支持;而硬件解密则涉及到电压破解和硬件仿真等方法,需要更高的技术水平和设备支持。

无论选择哪种解密方法,都需要遵守相关法律和伦理规范,以确保合法和公平。

本文仅介绍了几种STC单片机解密的常见方法,希望能为解密研究者和开发者提供一定的参考与启发。

AVR单片机解密

AVR单片机解密

功能介绍
功能介绍
AVR与传统类型的单片机相比,在IC芯片解密技术中除了必须能实现原来的一些基本的功能,其在结构体系、 功能部件、性能和可靠性等多方面有很大的提高和改善。
但使用更好的器件只是为设计实现一个好的系统创造了一个好的基础和可能性,如果还采用和沿袭以前传统 的硬件和软件设计思想和方法的话,是不能用好AVR的,甚至也不能真正的了解AVR的特点和长处。
型号标识解析
型号标识解析
1.型号紧跟的字母,表示电压工作范围。带“V”:1.8-5.5V;若缺省,不带“V”:2.7-5.5V。 例: ATmega48-20AU,不带“V”表示工作电压为2.7-5.5V。 2.后缀的数字部分,表示支持的最高系统时钟。 例: ATmega48-20AU,“20”表示可支持最高为20MHZ的系统时钟。 3.后缀第一(第二)个字母,表示封装。“P”: DIP封装,“A”:TQFP封装,“M”:MLF封装。 例:ATmega48-20AU,“A”表示TQFP封装。 4.后缀最后一 个字母,表示应用级别。“C”:商业级,“I”:工业级(有铅)、“U”工业级(无铅)。 例:ATmega4820AU,“U”表示无铅工业级。ATmega48-20AI,“I”表示有铅工业级。
AVR单片机解密
利用单片机芯片设计上的漏洞或软件缺陷从芯片中提取关键信息的 过程
目录
01 定义
03 型号标识解析
02 功能介绍 04 防止解密方法
基本信息
AVR单片机攻击者借助专用设备或者自制设备,利用单片机芯片设计上的漏洞或软件缺陷,通过多种技术手 段,就可以从芯片中提取关键信息,获取单片机内程序,这就是AVR芯片解密。其实,一般情况下,能破解的AVR 单片机都是小芯片/**(直接说就是模仿其功能而新开发新程序),因此解密难度都是不是很大。

(完整版)单片机解密方法简单介绍(破解)

(完整版)单片机解密方法简单介绍(破解)

单片机解密方法简单介绍下面是单片机解密的常用几种方法,我们做一下简单介绍:1:软解密技术,就是通过软件找出单片机的设计缺陷,将内部OTP/falsh ROM 或eeprom代码读出,但这种方法并不是最理想的,因为他的研究时间太长。

同一系列的单片机都不是颗颗一样。

下面再教你如何破解51单片机。

2:探针技术,和FIB技术解密,是一个很流行的一种方法,但是要一定的成本。

首先将单片机的C onfig.(配置文件)用烧写器保存起来,用在文件做出来后手工补回去之用。

再用硝酸熔去掉封装,在显微镜下用微形探针试探。

得出结果后在显微镜拍成图片用FIB连接或切割加工完成。

也有不用FIB用探针就能用编程器将程序读出。

3:紫外线光技术,是一个非常流行的一种方法,也是最简单的一种时间快、像我们一样只要30至1 20分钟出文件、成本非常低样片成本就行。

首先将单片机的Config.(配置文件)用烧写器保存起来,再用硝酸熔去掉封装,在显微镜下用不透光的物体盖住OTP/falsh ROM 或eeprom处,紫外线照在加密位上10到120分钟,加密位由0变为1就能用编程器将程序读出。

(不过他有个缺陷,不是对每颗OT P/falsh都有效)有了以上的了解解密手段,我们开始从最简的紫外光技术,对付它:EMC单片机用紫外光有那一些问题出现呢?:OTP ROM 的地址(Address:0080H to 008FH) or (Address:0280h to 028FH) 即:EMC的指令的第9位由0变为1。

因为它的加密位在于第9位,所以会影响数据。

说明一下指令格式:"0110 bbb rrrrrrr" 这条指令JBC 0x13,2最头痛,2是B,0X13是R。

如果数据由0变为1后:"0111 bbb rrrrrrr"变成JBS 0x13,2头痛啊,见议在80H到8FH 和280H到28FH多用这条指令。

单片机解码

单片机解码

单片机解码1. 概述单片机解码是指利用单片机对输入的编码进行解析和处理的过程。

在嵌入式系统中,解码是一个非常重要的功能,它能够将输入的编码转换为有意义的数据或命令,实现复杂的控制和处理任务。

本文将介绍单片机解码的基本原理、常用的解码技术和实例及其应用。

2. 基本原理单片机解码的基本原理是通过对输入信号的处理和判断,将输入的编码转换为相应的输出信号。

常见的解码原理包括逻辑电平解码、数字解码和模拟解码等。

2.1 逻辑电平解码逻辑电平解码是通过对输入信号的电平进行判断,将不同电平对应的信号进行解码。

例如,通过判断输入信号是高电平或低电平,可以实现二进制数的解码。

2.2 数字解码数字解码是指将输入信号转换为数字形式的解码方式。

常见的数字解码方式包括BCD解码和十进制解码等。

BCD解码是指将二进制编码转换为十进制数;十进制解码是将输入的数字信号转换为十进制数。

2.3 模拟解码模拟解码是指将模拟信号转换为数字信号的解码方式。

模拟解码常用于将模拟信号转换为数字输入,以实现数字化处理。

例如,将模拟信号转换为数字信号后,可以经过单片机的处理和计算。

3. 常用的解码技术3.1 译码器译码器是常用的解码技术之一。

它可以将输入的编码转换为相应的输出信号。

译码器根据输入信号的不同设置输出的状态。

常见的译码器包括BCD译码器和十进制译码器等。

3.2 状态机状态机是一种基于状态的解码技术。

它根据输入信号的不同状态进行相应的解码处理。

状态机可以通过有限状态机(FSM)来实现。

3.3 Look-up TableLook-up Table是一种基于查找表的解码技术。

它通过建立查找表来实现输入编码和输出结果之间的映射关系。

在单片机中,Look-up Table可以使用数组或者哈希表来实现。

4. 实例及应用4.1 二进制解码二进制解码是单片机中最基本的解码方式之一。

通过判断输入信号是高电平还是低电平,可以将二进制编码解析为相应的数字输出。

51单片机的加密与解密 - 单片机

51单片机的加密与解密 - 单片机

51单片机的加密与解密 - 单片机51 单片机的加密与解密单片机在当今的电子技术领域,单片机的应用无处不在。

51 单片机作为一种经典的单片机类型,因其简单易用、性价比高而被广泛采用。

然而,随着其应用的普及,51 单片机的加密与解密问题也逐渐引起了人们的关注。

首先,我们来了解一下为什么要对 51 单片机进行加密。

在许多实际应用中,单片机内部运行的程序往往包含了开发者的核心技术、商业机密或者独特的算法。

如果这些程序被未经授权的人员读取和复制,可能会导致知识产权的侵犯、商业竞争的不公平,甚至可能对产品的安全性和稳定性造成威胁。

因此,为了保护开发者的权益和产品的安全性,对 51 单片机进行加密是非常必要的。

那么,常见的 51 单片机加密方法有哪些呢?一种常见的方法是代码混淆。

通过对程序代码进行复杂的变换和重组,使得代码难以理解和分析。

比如,将关键的变量名、函数名进行重命名,使用复杂的控制流结构等。

这样,即使攻击者获取了代码,也很难理清程序的逻辑和功能。

另一种方法是使用硬件加密模块。

一些 51 单片机芯片本身就提供了硬件加密的功能,例如加密锁、加密密钥存储等。

通过在程序中使用这些硬件加密模块,可以增加破解的难度。

还有一种加密方式是对程序进行加密存储。

将程序在存储时进行加密,只有在单片机运行时通过特定的解密算法进行解密后才能执行。

这样,即使存储介质被读取,攻击者得到的也是加密后的乱码。

然而,尽管有了这些加密手段,51 单片机的解密仍然是可能的。

解密的动机通常是为了获取他人的技术成果用于非法复制或者破解产品限制。

常见的 51 单片机解密方法主要包括以下几种。

逆向工程是一种常见的解密手段。

攻击者通过对单片机的硬件进行分析,包括芯片的引脚、内部电路等,尝试推断出程序的运行方式和存储结构。

此外,通过软件分析也是一种方法。

利用专业的工具对单片机的运行状态进行监测和分析,尝试找出加密算法的漏洞或者获取解密的关键信息。

还有一种比较暴力的方法是通过物理手段破解。

CPLD芯片解密

CPLD芯片解密

CPLD芯片解密,又叫CPLD单片机解密,CPLD单片机破解,CPLD芯片破解。

单片机攻击者借助专用设备或者自制设备,利用单片机芯片设计上的漏洞或软件缺陷,通过多种技术手段,就可以从芯片中提取关键信息,获取CPLD单片机内程序这就叫CPLD芯片解密。

CPLD(Complex Programmable Logic Device)是Complex PLD的简称,一种较PLD为复杂的逻辑元件,是一种用户根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。

其基本设计方法是借助集成开发软件平台,用原理图、硬件描述语言等方法,生成相应的目标文件,通过下载电缆(“在系统”编程)将代码传送到目标芯片中,实现设计的数字系统。

CPLD只是能装载程序芯片的其中一个类。

能烧录程序并能加密的芯片还有DSP,MCU,,AVR,ARM等,也有专门设计有加密算法用于专业加密的芯片或设计验证厂家代码工作等功能芯片,该类芯片业能实现防止电子产品复制的目的。

结构分类及解密技术1.逻辑单元阵列(LCA),包括逻辑快、互连阵列和I/O块2.复合CPLD结构,包括逻辑块和互连矩阵开关CPLD具有编程灵活、集成度高、设计开发周期短、适用范围宽、开发工具先进、设计制造成本低、对设计者的硬件经验要求低、标准产品无需测试、保密性强、价格大众化等特点,可实现较大规模的电路设计,因此被广泛应用于产品的原型设计和产品生产(一般在10,000件以下)之中。

几乎所有应用中小规模通用数字集成电路的场合均可应用CPLD器件。

CPLD 器件已成为电子产品不可缺少的组成部分,它的设计和应用成为电子工程师必备的一种技能。

任何一款CPLD芯片从理论上讲,攻击者均可利用足够的投资和时间使用以上方法来攻破,这是系统设计者应该始终牢记的基本原则。

因此,作为电子产品的设计工程师非常有必要了解当前CPLD单片机攻击的最新技术,做到知己知彼,心中有数。

侵入型CPLD芯片解密的第一步是揭去芯片封装(简称“开盖”有时候称“开封”,英文为“DECAP”,decapsulation)。

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单片机芯片解密破解方法在你看这篇文章之前,我想提出几点说明:(1)最近在看拉扎维的书,写下来这些东西,这也只是我个人在学习过程中的一点总结,有什么观点大家可以相互交流;(2)不断的思考,不断的理解,不断的总结!希望大家坚持下去!1、CS单管放大电路共源级单管放大电路主要用于实现输入小信号的线性放大,即获得较高的电压增益。

在直流分析时,根据输入的直流栅电压即可提供电路的静态工作点,而根据MOSFET的I-V特性曲线可知,MOSFET的静态工作点具有较宽的动态范围,主要表现为MOS管在饱和区的VDS具有较宽的取值范围,小信号放大时输入的最小电压为VIN-VTH,最大值约为VDD,假设其在饱和区可以完全表现线性特性,并且实现信号的最大限度放大【理想条件下】,则确定的静态工作点约为VDS=(VIN-VTH VDD)/2,但是CS电路的实际特性以及MOS管所表现出的非线性关系则限制了小信号的理想放大。

主要表现在:【1】电路在饱和区所能够确定的增益比较高,但仍然是有限的,也就是说,在对输入信号的可取范围内,确定了电路的增益。

电路的非线性以及MOS 管的跨导的可变性决定了CS电路对于输入小信号的放大是有限的,主要表现在输入信号的幅度必须很小,这样才能保证放大电路中晶体管的跨导近似看作常数,电路的增益近似确定;【2】CS电路也反映了模拟CMOS电路放大两个普遍的特点,一是电路的静态工作点将直接影响小信号的放大特性,也就是说CMOS模拟放大电路的直流特性和其交流特性之间有一定的相互影响。

从输入-输出特性所表现的特性曲线可以看出,MOSFET在饱和区的不同点所对应的电路增益不同,这取决于器件的非线性特性,但是在足够小的范围内可以将非线性近似线性化,这就表现为在曲线的不同分段近似线性化的过程中电路的增益与电路的静态工作点有直接关系,可以看出,静态工作点的不同将决定了电路的本征增益。

这一点表现在计算中,CS电路的跨导取决于不同的栅压下所产生的静态电流,因此电路的增益是可选择的,但是其增益的可选择性将间接限制了输出电压的摆幅。

这些都反映了放大电路增益的选择和电流、功耗、速度等其他因素之间的矛盾。

【3】二是电路的静态工作点将直接影响前一级和后一级的直流特性,因为CS电路实现的放大是针对小信号的放大。

但是电路的放大特性是基于静态工作点的确定,换句话说,在电路中的中间级CS电路即需要根据前一级的静态输出来确定本级的工作点,这也就导致了前一级对后一级的影响,增加了电路设计的复杂性。

但是电路设计中的CD电路可以实现直流电平移位特性,交流信号的跟随特性,这也就解决了静态级间的影响,总体来讲,这样简化了设计,但是增加了电路的面积。

【4】分析方法:CMOS模拟电路的复杂特性也决定了电路的小信号分析的特殊方法,区别于BJT,第一种方法即直接从大信号的分析入手,MOS 管在模拟IC中主要工作在线性区和饱和区,结合MOS管的栅压和漏源电压所确定的不同区域的电流电压关系进而确定电路的大信号工作特性,而大信号的特性曲线一方面可以确定电路的静态工作点,另一方面也间接反映了电路的交流特性,因为从大信号到小信号的电路特性分析也就是实现电路的非线性到线性分析,交流特性或者小信号特性是一个微变化量的分析,而大信号特性是全摆幅的分析或者整体的分析,因此,小信号是大信号在工作点附近的一种近似,一种线性化。

也就是说,实现大信号到小信号的分析在数学上表现为微分关系。

第二种方法则类似于BIT分析时的小信号等效模型分析,这样从器件级建立信号的等效模型表现在电路级只能提供一种简易的计算方法,不能实现对电路的直观理解。

因此,在低频状态下表现为:CS 电路能够实现对输入信号的电压放大,其电压增益较高,输入阻抗无穷大,输出阻抗较小。

【5】MOS管构成的二极管等效于一个低阻器件,作为共源级的负载,代替了电阻实现小信号的放大,但是,电路的增益受到了限制。

总的来说,利用电阻或者MOS管构成的有源二极管作为负载无法实现高增益的放大特性。

【6】电流源负载的共源级放大电路实现了电压的高增益放大、电路的大输出摆幅,但是也在一定程度上带来新的问题,可以看出,高增益源于等效的输出阻抗较大,大输出摆幅可以通过调节静态NMOS和PMOS的最低工作电压实现,但是GD的电容效应和较高的输出阻抗导致电路的响应速度下降。

在低频工作状态下电路能够实现较好的电压转换,但是在高频工作区域,电路的速度受限。

另一方面,电路实现的高增益特性表现在输出端漏源电压的变化幅度较大,这就要求在静态时尽可能使漏端的输出电压保证NMOS 和PMOS在临界饱和点处电压和的一半,这样保证其输出的摆幅对称,不会产生失真,这就要求电路在静态时输入的栅电压更稳定,即使得输出漏电压处于临界饱和点处电压和的一半。

【7】理解误区:静态时电路各点工作电压是确定的。

例电流源负载的CS 电路,放大管工作在饱和区条件下漏源电压具有很大的变化范围,但是电路在工作时,其静态电流相等,漏端的电压相等,即可唯一确定漏端的静态输出电压,表现在特性曲线上可理解为放大管的NMOS和负载管的PMOS 在输入唯一的情况下具有唯一确定的交点,反映了唯一的漏电压。

这样类比的结果,在MOS管构成的复杂电路中是可以确定其各个MOS管在饱和状态下的漏电压的。

【8】CS电路源级负反馈。

负反馈的引入使得电路结构发生了根本的变化,表现在无源器件所构成的反馈网络将联系着输入栅压和输出漏压,因此随着反馈深度的增加,对于输入的信号变化量将主要反映在反馈的电阻上,也就是说输入小信号的变化量将主要体现在反馈的电阻上,这种反馈的作用使得IDS和VGS的非线性关系减弱,近似线性化。

同时,电路的等效跨导也将随着反馈的引入有界化。

负反馈一方面改变了电路的线性度,另一方面增加了增益的恒定性,但是这些性能的改善以牺牲电压增益为前提。

2、CD/CG单管放大电路源级跟随器在电路中主要用于实现电压的缓冲,电平的移位。

主要表现在:电路的电压增益约等于1,这样实现输出近似跟随输入;饱和条件下输出与输入的变化为:输出电压等于输入电压-阈值电压;电路的输入阻抗趋于无穷大,输出阻抗很小,这样电路可以驱动更小的负载,以保持电路在结构上的匹配。

因此CD电路在大信号中表现为直流电平的移位特性,在小信号中表现为交流信号的跟随特性。

而CG电路相对较低的输入阻抗在电路中用于实现匹配特性。

3、Cascode电路套筒式的共源共栅结构在一定程度上限制了输出的电压摆幅,也就是说电路的最小输出必须保证共源共栅结构的MOSFET工作在饱和条件,即输出的最小电平约为两个过驱动电压之和,但是却极大的提高了电路的输出阻抗。

共源共栅结构将输入的电压信号转换为电流,而电流又作为CS电路的输入。

而折叠式的共源共栅结构在实现电路的放大时表现为较好的低压特性。

4、电路是计算出来的【1】直流工作点的确定依据其输入的静态电压或静态电流确定,换句话说,电路中各点的静态电压和电流都是可以计算出来的,因为其静态电路各点的IV关系满足基本的电路定理,电路结构的不同所表现的电流、电压表达式是唯一确定的,即电路的静态参数是唯一确定的。

【2】在直流工作点的基础上进行的交流分析也就是对输入小信号的分析,所实现的放大是对叠加在工作点上的小信号进行放大。

或者说,直流电平提供了小信号工作的稳态条件,而交流特性则反映了信号的动态变换,即放大特性,这样在直流电平上叠加的交流小信号共同作为输入作用于电路实现信号的放大。

总的来说,电路的交流特性可以通过小信号分析得到,或者通过等效的电路模型简化分析,因此,电路的增益、输入阻抗、输出阻抗都是可以进行计算的。

5、MOSFET小信号模型直观理解MOSFET 在饱和条件下的工作状态可以通过小信号等效电路图进行分析,但是小信号等效电路分析也只是提供了一种较为简化的计算方法。

电路中的MOS管通过栅源电压的微变化转换为漏源电流的变化,在交流通路中流过相应的负载即可产生交流输出电压,而直流和交流的叠加产生最终的输出电压,产生这一现象的根源在于器件的非线性特性。

因此,对于直流通路的分析根据其静态工作电压和电流关系即可得到,而对于交流通路仍然可以建立交流等效电路,但是对于有源器件来讲,其电流和电压的非线性导致器件自身的交直流阻抗分离,这就导致交流通路的某些参数发生变化,这样电路的交流分析应当注意器件阻抗的变化,这正是源于有源器件的非线性导致的交直流阻抗分离。

从MOSFET 的小信号等效电路可以看出,栅源电压对于漏源电流的控制起主导作用,也就是说漏源电压和衬底效应对器件工作状态的影响可以忽略,因此可以看出,MOS管的漏源电流受三方面的影响,从栅端口看,栅压对电流的影响gm*vgs,漏源电压对电流的影响gd*vds,衬底的影响gmb*vbs。

那么从电流的角度来讲,二级效应表现为gm*vgs、gd*vds和gd*vds电流的总和。

一般条件下,在电路的初始分析过程中忽略沟道长度调制和体效应的影响,这样简化的MOS模型仅受栅压的影响,因此从源到栅的等效阻抗约为1/gm。

简化的电路分析往往因为忽略的次级效应而产生误差,但是对于电路的直观理解是很重要的。

6、SPICE模型晶体管级的连接决定了电路的结构,但是电路的性能却取决于具体的参数设置。

SPICE模型提供了器件的具体参数化过程,即对电路的仿真分析需要进行参数的设置,即在工艺过程中的所约束的各种参数提供了一个较为完整的器件级的参数模型,例如沟道长度调制系数、寄生的电容、栅氧层的厚度等等,这些都是为了将晶体管的参数进行量化,即在器件层次的某些参数也是可以计算出来的!7、五管差分对【全对称结构】输入信号是直流和交流的叠加,直流电平用于确定电路的静态工作点,根据IV特性曲线可知,基本差分结构在输入直流电平相等的条件下所表现的线性关系最好,并且其线性范围最大,这样增大了输入交流小信号的动态范围。

但是直流工作点的选取依赖于基本的电路结构,也具有一定的范围:保证尾电流管处于饱和区,同时不能使得放大管进入线性区,这样就近似确定的输入共模电平的选择范围。

静态下的五管差分对,其节点的电流电压是完全可以计算出来的。

而电路的对称结构简化了其交流特性的分析,基本的五管差分对可以简化为CS单管放大电路。

全对称的五管差分对也再次体现了CMOS模拟电路的一特点,交直流之间的相互影响。

或者说,基本的CS电路的直流电平确定了电路的静态工作点,但是直流工作下最大的电平输出也限制了交流小信号的输出电压,即在电路输入确定的条件下限制了其增益,或者在增益确定的条件下限制了输入小信号的摆幅。

总之,电路的交直流特性相互影响较大,这一点区别于BIT。

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