集成电路CMOS题库
一、选择题
1.Gordon Moore 在1965年预言:每个芯片上晶体管的数目将每个月翻一番。 （B ）
A.12
B.18
C.20
D.24
2.MOS 管的小信号输出电阻是由MOS 管的效应产生的。 （C ）
A.体
B.衬偏
C.沟长调制
D.亚阈值导通
3.在CMOS 模拟集成电路设计中，我们一般让MOS 管工作在区。 （D ）
A.亚阈值区
B.深三极管区
C.三极管区
D.饱和区
4.MOS 管一旦出现现象，此时的MOS 管将进入饱和区。 （A ）
A.夹断
B.反型
C.导电
D.耗尽
5.表征了MOS 器件的灵敏度。 （C ）
A.o r
B.b m g
C.m g
D.ox n c u
6.Cascode 放大器中两个相同的NMOS 管具有不相同的。 （B ）
A.o r
B.b m g
C.m g
D.ox n c u
7.基本差分对电路中对共模增益影响最显著的因素是。 （C ）
A.尾电流源的小信号输出阻抗为有限值
B.负载不匹配
C.输入MOS 不匹配
D.电路制造中的误差
8.下列电路不能能使用半边电路法计算差模增益。 （ C ）
A.二极管负载差分放大器
B.电流源负载差分放大器
C.有源电流镜差分放大器
D.Cascode 负载Casocde 差分放大器
9.镜像电流源一般要求相同的。 （ D ）
A.制造工艺
B.器件宽长比
C.器件宽度W
D.器件长度L
10. NMOS 管的导电沟道中依靠导电。 （ ）
A.电子
B.空穴
C.正电
荷 D.负电荷
11.下列结构中密勒效应最大的是。 （A ）
A.共源级放大器
B.源级跟随
器
C.共栅级放大器
D.共源共栅级放大
器
12.在NMOS 中，若0V sb 会使阈值电。 （A ）
A.增大
B.不变
C.减
小 D.可大可小
13. 模拟集成电路设计中可使用大信号分析方法的是。 （C ）
A.增益
B.输出电阻
C.输出摆
幅 D.输入电阻
14. 模拟集成电路设计中可使用小信号分析方法的是。 （A ）
A.增益
B.电压净空
C.输出摆
幅 D.输入偏置
15. 下图中，其中电压放大器的增益为-A ，假定该放大器为理想放大器。请计算
该
电路的等效输入电阻为。 （）
第15题
A. A
R +1 B.A R 11+ C.)1(A R + D. )11(A R + 16.不能直接工作的共源极放大器是共源极放大器。 （C ）
A.电阻负载
B.二极管连接负
载
C.电流源负载
D.二极管和电流源并联负
载
17.模拟集成电路设计中的最后一步是。 （B ）
A.电路设计
B.版图设
计 C.规格定义 D.电路结构选
择
18.在当今的集成电路制造工艺中，工艺制造的IC 在功耗方面具有最大的优
势。 （B ）
A.MOS
B.CMOS
C.Bipolar
D.BiCMOS
19.PMOS管的导电沟道中依靠导电。（B）
B.电子 B.空穴
C.正电荷
D.负电荷
20.电阻负载共源级放大器中，下列措施不能提高放大器小信号增益的是。（D）
A.增大器件宽长比
B.增大负载电阻
C.降低输入信号直流电平
D.增大器件的沟道长度L
21. 下列不是基本差分对电路中尾电流的作用的是。（D）
A.为放大器管提供固定偏置
B.为放大管提供电流通路
C.减小放大器的共模增益
D.提高放大器的增益
22.共源共栅放大器结构的一个重要特性就是输出阻抗。（D）
A.低
B.一般
C.高
D.很高
23. MOS管的漏源电流受栅源过驱动电压控制，我们定义来表示电压转换电流的能力。（A）
A.跨导
B.受控电流源
C.跨阻
D.小信号增益
24.MOS管漏电流的变化量除以栅源电压的变化量是。（C）
A.电导
B.电阻
C.跨导
D.跨阻
25.随着微电子工艺水平提高,特征尺寸不断减小,这时电路的工作电压会（ D）
A.不断提高
B.不变
C.可大可小
D.不断降低
26.工作在饱和区的MOS管，可以被看作是一个。（B）
A.恒压源
B.电压控制电流源
C.恒流源
D.电流控制电压源
27.模拟集成电路设计中的第一步是。（C）
A.电路设计
B.版图设计
C.规格定义
D.电路结构选择
28.NMOS管中，如果VB变得更负，则耗尽层。（C）
A.不变
B.变得更窄
C.变得更宽
D.几乎不变
29.模拟集成电路设计中的最后一步是。（B）
A.电路设计
B.版图设计
C.规格定义
D.电路结构选择
30.不能直接工作的共源极放大器是（ C ）共源极放大器。
A.电阻负载
B.二极管连接负载
C.电流源负载
D.二极管和电流源并联负载
31.采用二极管连接的CMOS，因漏极和栅极电势相同，这时晶体管总是工作在。（）
A.线性区
B.饱和区
C.截止区
D.亚阈值区
32.对于MOS管，当W/L保持不变时，MOS管的跨导随过驱动电压的变化是
。（）A.单调增加 B.单调减小 C.开口向上的抛物线 D.开口向下的抛物线
33.对于MOS器件,器件如果进入三极管区(线性区), 跨导将。（）
Ａ.增加 B.减少 C.不变 D.可能增加也可能减小
34. 采用PMOS二极管连接方式做负载的NMOS共源放大器，下面说法正确的是。（）
A. PMOS和NMOS都存在体效应，电压放大系数与NMOS和PMOS的宽长比有关。
B．PMOS和NMOS都存在体效应，电压放大系数与NMOS和PMOS的宽长比无关。C. PMOS和NMOS 不存在体效应，电压放大系数与NMOS和PMOS的宽长比无关。
D．PMOS和NMOS不存在体效应，电压放大系数与NMOS和PMOS的宽长比有关。
35. 在W/L保持不变的情况下，跨导随过驱动电压和漏电流变化的关系是（）
A.跨导随过驱动电压增大而增大，跨导随漏电流增大而增大。
B. 跨导随过驱动电压增大而增大，跨导随漏电流增大而减小。
C. 跨导随过驱动电压增大而减小，跨导随漏电流增大而增大。
D. 跨导随过驱动电压增大而减小，跨导随漏电流增大而减小。
36.和共源极放大器相比较, 共源共栅放大器的密勒效应要。（）
A.小得多
B.相当
C.大得多
D.不确定
37. MOSFETs的阈值电压具有温度特性。（）
A . 零 B. 负 C. 正
D. 可正可负。
38.在差分电路中, 可采用恒流源替换”长尾”电阻. 这时要求替换”长尾”的恒流源的输出电阻
。（）
A．越高越好 B.越低越好 C. 没有要求 D. 可高可低
39.MOS器件中，保持VDS不变，随着VGS的增加，MOS器件。（）
A. 从饱和区——>线性区——>截止区
B. 从饱和区——>截止区——>线性区
C. 从截止区——>饱和区——>线性区
D. 从截止区——>线性区——>饱和区
40.对于共源共栅放大电路, 如果考虑器件的衬底偏置效应, 则电压增益会（）A.增大 B.不变 C.减小 D.可能增大也可能减小
41.在当今的集成电路制造工艺中，工艺制造的IC在功耗方面具有最大的优势。（）
A.MOS
B.CMOS
C.Bipolar
D.BiCMOS
42. 保证沟道宽度不变的情况下，采用电流源负载的共源级为了提高电压增益，可
以。（）
A. 减小放大管的沟道长度，减小负载管的沟道长度；
B. 减小放大管的沟道长度，增加负载管的沟道长度；
C. 增加放大管的沟道长度，减小负载管的沟道长度；
D. 增加放大管的沟道长度，增加负载管的沟道长度。
43.随着微电子工艺水平提高,特征尺寸不断减小,这时电路的工作电压会
。
（）
A.不断提高
B.不变
C.可大可小
D.不断降低
电压变得更负，则耗尽层。（）44. NMOS管中，如果V
B
A.不变
B.变得更窄
C.变得更宽
D.几乎不变
45.在CMOS差分输入级中, 下面的做法哪个对减小输入失调电压有利（）
CMOS模拟集成电路课程设计
电子科学与技术系 课程设计 中文题目：CMOS二输入与非门的设计 英文题目: The design of CMOS two input NAND gate 姓名：张德龙 学号： 1207010128 专业名称：电子科学与技术 指导教师：宋明歆 2015年7月4日
CMOS二输入与非门的设计 张德龙哈尔滨理工大学电子科学与技术系 [内容摘要]随着微电子技术的快速发展，人们生活水平不断提高，使得科学技术已融入到社会生活中每一个方面。而对于现代信息产业和信息社会的基础来讲，集成电路是改造和提升传统产业的核心技术。随着全球信息化、网络化和知识经济浪潮的到来，集成电路产业的地位越来越重要，它已成为事关国民经济、国防建设、人民生活和信息安全的基础性、战略性产业。 集成电路有两种。一种是模拟集成电路。另一种是数字集成电路。本次课程设计将要运用S-Edit、L-edit、以及T-spice等工具设计出CMOS二输入与非门电路并生成spice文件再画出电路版图。 [关键词]CMOS二输入与非门电路设计仿真
目录 1.概述 (1) 2.CMOS二输入与非门的设计准备工作 (1) 2-1 .CMOS二输入与非门的基本构成电路 (1) 2-2.计算相关参数 (2) 2-3.电路spice文件 (3) 2-4.分析电路性质 (3) 3、使用L-Edit绘制基本CMOS二输入与非门版图 (4) 3-1.CMOS二输入与非门设计的规则与布局布线 (4) 3-2.CMOS二输入与非门的版图绘制与实现 (5) 4、总结 (6) 5、参考文献 (6)
1．概述 本次课程设计将使用S-Edit画出CMOS二输入与非门电路的电路图，并用T-spice生成电路文件，然后经过一系列添加操作进行仿真模拟，计算相关参数、分析电路性质，在W-edit中使电路仿真图像，最后将电路图绘制电路版图进行对比并且做出总结。 2.CMOS二输入与非门的设计准备工作 2-1 .CMOS二输入与非门的基本构成电路 使用S-Edit绘制的CMOS与非门电路如图1。 图1 基本的CMOS二输入与非门电路 1
电子科技大学集成电路原理实验CMOS模拟集成电路设计与仿真王向展
实验报告 课程名称：集成电路原理 实验名称： CMOS模拟集成电路设计与仿真 小组成员： 实验地点：科技实验大楼606 实验时间： 2017年6月12日 2017年6月12日 微电子与固体电子学院
一、实验名称：CMOS模拟集成电路设计与仿真 二、实验学时：4 三、实验原理 1、转换速率（SR）：也称压摆率，单位是V/μs。运放接成闭环条件下，将一个阶跃信号输入到运放的输入端，从运放的输出端测得运放的输出上升速率。 2、开环增益：当放大器中没有加入负反馈电路时的放大增益称为开环增益。 3、增益带宽积：放大器带宽和带宽增益的乘积，即运放增益下降为1时所对应的频率。 4、相位裕度：使得增益降为1时对应的频率点的相位与-180相位的差值。 5、输入共模范围：在差分放大电路中，二个输入端所加的是大小相等，极性相同的输入信号叫共模信号，此信号的范围叫共模输入信号范围。 6、输出电压摆幅：一般指输出电压最大值和最小值的差。 图 1两级共源CMOS运放电路图 实验所用原理图如图1所示。图中有多个电流镜结构，M1、M2构成源耦合对，做差分输入；M3、M4构成电流镜做M1、M2的有源负载；M5、M8构成电流镜提供恒流源；M8、M9为偏置电路提供偏置。M6、M7为二级放大电路，Cc为引入的米勒补偿电容。 其中主要技术指标与电路的电气参数及几何尺寸的关系：
转换速率：SR=I5 I I 第一级增益：I I1=?I I2 I II2+I II4=?2I I1 I5(I2+I3) 第二级增益：I I2=?I I6 I II6+I II7=?2I I6 I6(I6+I7) 单位增益带宽：GB=I I2 I I 输出级极点：I2=?I I6 I I 零点：I1=I I6 I I 正CMR：I II,III=I II?√5 I3 ?|I II3|(III)+I II1,III 负CMR：I II,III=√I5 I1+I II5,饱和 +I II1,III+I II 饱和电压：I II,饱和=√2I II I 功耗：I IIII=(I8+I5+I7)(I II+I II) 四、实验目的 本实验是基于微电子技术应用背景和《集成电路原理与设计》课程设置及其特点而设置，为IC设计性实验。其目的在于： 根据实验任务要求，综合运用课程所学知识自主完成相应的模拟集成电路设计，掌握基本的IC设计技巧。 学习并掌握国际流行的EDA仿真软件Cadence的使用方法，并进行电路的模拟仿真。 五、实验内容 1、根据设计指标要求，针对CMOS两级共源运放结构，分析计算各器件尺寸。 2、电路的仿真与分析，重点进行直流工作点、交流AC和瞬态Trans分析，能熟练掌握各种分析的参数设置方法与仿真结果的查看方法。 3、电路性能的优化与器件参数调试，要求达到预定的技术指标。
3.2模拟集成电路设计-差分放大器版图
集成电路设计实习Integrated Circuits Design Labs I t t d Ci it D i L b 单元实验三（第二次课） 模拟电路单元实验－差分放大器版图设计 2007-2008 Institute of Microelectronics Peking University
实验内容、实验目的、时间安排 z实验内容： z完成差分放大器的版图 z完成验证：DRC、LVS、后仿真 z目的： z掌握模拟集成电路单元模块的版图设计方法 z时间安排： z一次课完成差分放大器的版图与验证 Institute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验三Page1
实验步骤 1.完成上节课设计放大器对应的版图 对版图进行、检查 2.DRC LVS 3.创建后仿真电路 44.后仿真（进度慢的同学可只选做部分分析） z DC分析：直流功耗等 z AC分析：增益、GBW、PM z Tran分析：建立时间、瞬态功耗等 Institute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验三Page2
Display Option z Layout->Options ->Display z请按左图操作 Institute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验三Page3
由Schematic创建Layout z Schematic->Tools->Design Synthesis->Layout XL->弹出窗口 ->Create New->OK >选择Create New>OK z Virtuoso XL->Design->Gen From Source->弹出窗口 z选择所有Pin z设置Pin的Layer z Update Institute of Microelectronics, Peking University集成电路设计实习－单元实验三Page4
模拟cmos集成电路设计实验
模拟cmos集成电路设计实验 实验要求： 设计一个单级放大器和一个两级运算放大器。单级放大器设计在课堂检查，两级运算放大器设计需要于学期结束前，提交一份实验报告。实验报告包括以下几部分内容： 1、电路结构分析及公式推导 （例如如何根据指标确定端口电压及宽长比） 2、电路设计步骤 3、仿真测试图 （需包含瞬态、直流和交流仿真图） 4、给出每个MOS管的宽长比 （做成表格形式，并在旁边附上电路图，与电路图一一对应） 5、实验心得和小结 单级放大器设计指标 两级放大器设计指标
实验操作步骤： a.安装Xmanager b.打开Xmanager中的Xstart
c.在Xstart中输入服务器地址、账号和密码 Host：202.38.81.119 Protocol: SSH Username/password: 学号（大写）/ 学号@567& （大写）Command : Linux type 2 然后点击run运行。会弹出xterm窗口。 修改密码
输入passwd，先输入当前密码，然后再输入两遍新密码。 注意密码不会显示出来。 d.设置服务器节点 用浏览器登陆http://202.38.81.119/ganglia/,查看机器负载情况，尽量选择负载轻的机器登陆，（注：mgt和rack01不要选取） 选择节点，在xterm中输入 ssh –X c01n?? (X为大写，??为节点名) 如选择13号节点，则输入ssh –X c01n13 e.文件夹管理 通常在主目录中，不同工艺库建立相应的文件夹，便于管理。本实验采用SMIC40nm工艺，所以在主目录新建SMIC40文件夹。 在xterm中，输入mkdir SMIC40 然后进入新建的SMIC40文件夹， 在xterm中，输入cd SMIC40.
cmos模拟集成电路设计实验报告
北京邮电大学 实验报告 实验题目：cmos模拟集成电路实验 姓名：何明枢 班级：2013211207 班内序号：19 学号：2013211007 指导老师：韩可 日期：2016 年 1 月16 日星期六
目录 实验一:共源级放大器性能分析 (1) 一、实验目的 (1) 二、实验内容 (1) 三、实验结果 (1) 四、实验结果分析 (3) 实验二:差分放大器设计 (4) 一、实验目的 (4) 二、实验要求 (4) 三、实验原理 (4) 四、实验结果 (5) 五、思考题 (6) 实验三：电流源负载差分放大器设计 (7) 一、实验目的 (7) 二、实验内容 (7) 三、差分放大器的设计方法 (7) 四、实验原理 (7) 五、实验结果 (9) 六、实验分析 (10) 实验五：共源共栅电流镜设计 (11) 一、实验目的 (11) 二、实验题目及要求 (11) 三、实验内容 (11) 四、实验原理 (11) 五、实验结果 (14) 六、电路工作状态分析 (15) 实验六：两级运算放大器设计 (17) 一、实验目的 (17) 二、实验要求 (17) 三、实验内容 (17) 四、实验原理 (21) 五、实验结果 (23) 六、思考题 (24) 七、实验结果分析 (24) 实验总结与体会 (26) 一、实验中遇到的的问题 (26) 二、实验体会 (26) 三、对课程的一些建议 (27)
实验一:共源级放大器性能分析 一、实验目的 1、掌握synopsys软件启动和电路原理图（schematic）设计输入方法； 2、掌握使用synopsys电路仿真软件custom designer对原理图进行电路特性仿真； 3、输入共源级放大器电路并对其进行DC、AC分析，绘制曲线； 4、深入理解共源级放大器的工作原理以及mos管参数的改变对放大器性能的影响 二、实验内容 1、启动synopsys，建立库及Cellview文件。 2、输入共源级放大器电路图。 3、设置仿真环境。 4、仿真并查看仿真结果，绘制曲线。 三、实验结果 1、实验电路图
模拟集成电路设计经典教材
1、 CMOS analog circuit design by P.E.ALLEN 评定：理论性90 实用性70 编写 100 精彩内容：运放的设计流程、比较器、 开关电容 这本书在国内非常流行，中文版也 翻译的很好，是很多人的入门教材。 建议大家读影印版，因为ic 领域 的绝大部分文献是以英文写成的。 如果你只能读中文版，你的学习资料 将非常有限。笔者对这本书的评价 并不高，认为该书理论有余，实用性 不足，在内容的安排上也有不妥的地 方，比如没有安排专门的章节讲述反 馈，在小信号的计算方面也没有巧方法。本书最精彩的部分应该就是运放的设计流程了。这是领域里非常重要的问题，像Allen 教授这样将设计流程一步一步表述出来在其他书里是没有的。这正体现了Allen 教授的治学风格：苛求理论的完整性系统性。但是，作为一项工程技术，最关键的是要解决问题，是能够拿出一套实用的经济的保险的方案。所以，读者会发现，看完最后一章关于ADC/DAC 的内容，似乎是面面俱到，几种结构的ADC 都提到了，但是当读者想要根据需求选择并设计一种ADC/DAC 时，却无从下手。书中关于比较器的内容也很精彩，也体现了Allen 教授求全的风格。不过，正好其它教科书里对比较器的系统讲述较少，该书正好弥补了这一缺陷。Allen 教授是开关电容电路和滤波器电路的专家。书中的相关章节很适合作为开关电容电路的入门教材。该书的排版、图表等书籍编写方面的工作也做的很好。像Allen 这样的理论派教授不管在那所大学里，大概都会很快的获得晋升吧。另外，Allen 教授的学生Rincon Moca 教授写的关于LDO 的书非常详尽，值得一读。 2、 CMOS Circuit Design Layout and Simulation CMOS Mixed-Signal Circuit Design by R.J.Baker 评定：理论性80 实用性100 编写80 精彩内容：数据转换器的建模和测量、hspice 网表这本书的风格和Allen 的书刚好相反： 理论的系统性不强，但是极为实用，甚至给出 大量的电路仿真网表和hspice 仿真图线。 这本书的中文版翻译的也很好。最近出了第二 版，翻译人员换了，不知道翻译的水平如何。 不过，第二版好贵啊~~ Baker 教授在工业界 的实战经验丰富，曾经参加过多年的军方项目 的研发，接收器，锁相环，数据转换器，DRAM 等曾设计过。所以，书中的内容几乎了包含 了数字、模拟的所有重要电路，Baker 教授
模拟集成电路设计期末试卷..
《模拟集成电路设计原理》期末考试 一．填空题（每空1分，共14分） 1、与其它类型的晶体管相比，MOS器件的尺寸很容易按____比例____缩小，CMOS电路被证明具有_ 较低__的制造成本。 2、放大应用时，通常使MOS管工作在_ 饱和_区，电流受栅源过驱动电压控制，我们定义_跨导_来 表示电压转换电流的能力。 3、λ为沟长调制效应系数，对于较长的沟道，λ值____较小___（较大、较小）。 4、源跟随器主要应用是起到___电压缓冲器___的作用。 5、共源共栅放大器结构的一个重要特性就是_输出阻抗_很高，因此可以做成___恒定电流源_。 6、由于_尾电流源输出阻抗为有限值_或_电路不完全对称_等因素，共模输入电平的变化会引起差动输 出的改变。 7、理想情况下，_电流镜_结构可以精确地复制电流而不受工艺和温度的影响，实际应用中，为了抑制 沟长调制效应带来的误差，可以进一步将其改进为__共源共栅电流镜__结构。 8、为方便求解，在一定条件下可用___极点—结点关联_法估算系统的极点频率。 9、与差动对结合使用的有源电流镜结构如下图所示，电路的输入电容C in为__ C F（1－A）__。 10、λ为沟长调制效应系数，λ值与沟道长度成___反比__（正比、反比）。 二．名词解释（每题3分，共15分） 1、阱 解：在CMOS工艺中，PMOS管与NMOS管必须做在同一衬底上，其中某一类器件要做在一个“局部衬底”上，这块与衬底掺杂类型相反的“局部衬底”叫做阱。 2、亚阈值导电效应 解：实际上，V GS=V TH时，一个“弱”的反型层仍然存在，并有一些源漏电流，甚至当V GS CMOS放大器设计实验报告 一、实验目的 1.培养学生分析、解决问题的综合能力； 2.熟悉计算机进行集成电路辅助设计的流程； 3.学会适应cadence设计工具； 4.掌握模拟电路仿真方法 6.掌握电子电路、电子芯片底层版图设计原则和方法； 7.掌握使用计算机对电路、电子器件进行参数提取及功能模拟的过程； 8.熟悉设计验证流程和方法。 二、实验原理 单级差分放大器结构如下图所示： 在电路结构中，M2和M3组成了NMOS差分输入对，差分输入与 单端输入相比可以有效抑制共模信号干扰；M0和M1电流镜为有源负载，可将差分输入转化为单端输出；M5管提供恒定的偏置电流。三、实验要求 设计电路使得其达到以下指标： 1.供电电压： 2.输入信号：正弦差分信号 3.共模电压范围为 4.差分模值范围 5．输出信号：正弦信号 6.摆率大于 7.带宽大于 8.幅值增益： 9.相位裕度： 10.功耗： 11.工作温度： 四、差分放大器分析 1、直流分析 为了使电路正常工作，电路中的MOS管都应处于饱和状态。 1.1 M2管的饱和条件: 1.2 M4管的饱和条件: 2.小信号分析 小信号模型如下： 由图可得： 2．1 增益分析 其中 2.2 频率响应分析由小信号模型易知： 其中 3．电路参数计算3．1确定电流 根据摆率指标： 根据功耗指标易知： 根据带宽指标： 综上，取: 3.2宽长比的确定 M4与M5：电流源提供的电流为，参数设为，根据电流镜原理，可以算出 M2与M3： 带入数据可得 取值为20，则取 M0与M1：这两个PMOS管对交流性能影响不大，只要使其下方的 模拟集成电路设计软件实验教程 月4年2006 1 目录 实验一自上而下(Top-Down)的电路设计 (3) Lab 1.1 启动软件 (3) Lab 1.2 自上而下的系统级仿真 (3) Lab 1.3 电路图输入 (7) Lab 1.4 模块的创建 (10) Lab 1.5 电源的创建 (12) Lab 1.6 建立运放测试电路 (14) 实验二使用Spectre Direct进行模拟仿真 (17) Lab 2.1 运行仿真 (17) Lab 2.2 使用激励模板 (28) Lab 2.3 波形窗的使用 (32) Lab 2.4 保存仿真状态 (36) Lab 2.5 将仿真结果注释在电路图窗口 (37) 2 实验一自上而下(Top-Down)的电路设计Lab 1.1 启动软件 实验目的: 掌握如何启动模拟电路设计环境. 实验步骤: 1.进入Linux界面后,点击鼠标右键,选中New Terminal,则会弹出一个交互终端. 2.进入教程所在目录后,输入命令cd Artist446 (注意:cd后必须有空格;命令行大小写敏感) 3.在同一个交互终端内,输入命令icms &,在屏幕底部会出现一个命令交互窗(Command Interpreter Window,CIW).如果出现What's New窗口,可使用File-Close命令关闭. Lab 1.2 自上而下的系统级仿真 实验目的: 掌握如何对含AHDL模块的模块级设计进行仿真. 实验步骤: 1.在CIW中选择Tool-Library Manager,会弹出库管理器(Library Manager). 2.在库管理器中,用鼠标左键选中training,则cell中会显示出training库中所有的cell;在training 的所有cell中用左键选中peakTestv;用鼠标中键(或右键)打开(open)view中的schematic.将会出现如下图所示的测试电路: 3 点击左当该模块四周出现一高亮黄色虚线框时,将鼠标置于图中peakDetectv模块上,3. . ,则模块四周线框变为白色实线框键选中该模块EditDesign-Hierarchy-Descend 设置Name将View ,,弹出Descend对话框4.选择: peakDetectv模块的电路图OK.为schematic,然后点击则出现 目录 第一部分．前言 第二部分．实验的基础知识 第三部分．实验内容 1．cadence virtuoso schematic进行电路图的绘制2．cadence virtuoso analog environment电路性能模拟3．cadence virtuoso layout editor进行版图设计4．cadence virtuoso DRC Extract LVS以及后仿真等。第四部分．附件 1．Cadence schematic simple tutorial 2.cadence virtuoso layout editor tutorial 3.SMIC0.18um library 第一部分．前言 本实验为微电子系专业选修课程《模拟CMOS集成电路设计》的配套实验。本实验围绕如何实现一个给定性能参数要求的简单差分运算放大器而展开。 通过该实验，使得学生能够建立模拟集成电路设计的基本概念，了解设计的基本方法，熟悉模拟CMOS集成电路设计的典型流程，了解在每一个流程中所应用的EDA工具，并能较熟练地使用每个流程对应的设计工具。通过让学生自己分析每个流程中所出现的问题，把课程所学知识联系实际，从而增强学生分析问题、解决问题的能力。 本实验的内容以教材一至十章内容为基础，因此，该实验适合在开课学期的后半部分时间开展。 本实验讲义内容安排如下，首先是前言，其次是基础知识，接下来是实际实验内容，具体分成四个过程，最后是附录。建议在实际实验开始之前依次浏览三个附件文档。 第二部分．实验的基础知识 该实验内容所涉及的基础知识包括两部分：电路方面、流程方面和EDA设计工具使用方面。 1．电路有关的基础知识。 该实验是围绕如何实现基于SMIC0.18um工艺下，一个给定性能参数要求的简单差分运算放大器而展开，因此，以电流镜做负载的基本五管差分运算放大器的性能分析是该实验的理论基础。具体内容在讲义以及课件相关章节中有详细介绍。以下用一张图简单重述该电路的有关性能与各元件参数之间的关系分析结论。 相关的设计公式如下： 模拟集成电路课程设计 设计目的： 复习、巩固模拟集成电路课程所学知识，运用EDA 软件，在一定的工艺模型基础上，完成一个基本功能单元的电路结构设计、参数手工估算和电路仿真验证，并根据仿真结果与指标间的折衷关系，对重点指标进行优化，掌握电路分析、电路设计的基本方法，加深对运放、带隙基准、稳定性、功耗等相关知识点的理解，培养分析问题、解决问题的能力。 实验安排： 同学们自由组合，2 人一个设计小组选择五道题目中的一道完成，为了避免所选题目过度集中的现象，规定每个题目的最高限额为 4 组。小组成员协调好每个人的任务，分工合作，发挥团队精神，同时注意复习课堂所学内容，必要时查阅相关文献，完成设计后对 验收与考核： 该门设计实验课程的考核将采取现场验收和设计报告相结合的方式。当小组成员完成了所选题目的设计过程，并且仿真结果达到了所要求的性能指标，可以申请现场验收，向老师演示设计步骤和仿真结果，通过验收后每小组提交一份设计报告（打印版和电子版）。其中，设计指标，电路设计要求和设计报告要求的具体内容在下面的各个题目中给出了参考。成绩的评定将根据各个小组成员在完成项目中的贡献度以及验收情况和设计报告的完成度来确定。 时间安排： 机房开放时间：2013 年10 月28 日～11 月8 日，8:30~12:00，14:00~18:00 课程设计报告提交截止日期：2012 年11 月15 日 该专题实验的总学时为48 学时（1.5 学分），请同学们安排好知识复习，理论计算与上机设计的时间，该实验以上机设计为主，在机房开放时间内保证5 天以上的上机时间，我们将实行每天上下午不定时签到制度。 工艺与模型： 采用某工艺厂提供的两层多晶、两层金属（2p2m）的0.5um CMOS 工艺，model 文件为/data/wanghy/anglog/model/s05mixdtssa01v11.scs 。绘制电路图时，器件从/data/wanghy/ anglog/st02 库中调用，采用以下器件完成设计： 1）PMOS 模型名mp，NMOS 模型名mn；2） BJT 三种模型可选：qvp5，qvp10，qvp20；3） 电阻模型rhr1k； 4）电容模型cpip。 题目:模拟CMOS集成电路设计 姓名 学院 专业 班级 学号 班内序号 实验一:共源级放大器性能分析 一、实验目的 1、掌握synopsys软件启动和电路原理图（schematic）设计输入方法； 2、掌握使用synopsys电路仿真软件custom designer对原理图进行电路特性仿真； 3、输入共源级放大器电路并对其进行DC、AC分析，绘制曲线； 4、深入理解共源级放大器的工作原理以及mos管参数的改变对放大器性能的影响 二、实验要求 1、启动synopsys，建立库及Cellview文件。 2、输入共源级放大器电路图。 3、设置仿真环境。 4、仿真并查看仿真结果，绘制曲线。 三、实验结果 1、电路图 2、仿真图 四、实验结果分析 器件参数： NMOS管的宽长比为10，栅源之间所接电容1pF，Rd=10K。 实验结果： 输入交流电源电压为1V，所得增益为12dB。 由仿真结果有：gm=496u，R=10k，所以增益Av=496*10/1000=4.96=13.91 dB 实验二:差分放大器设计 一、实验目的 1.掌握差分放大器的设计方法； 2.掌握差分放大器的调试与性能指标的测试方法。 二、实验要求 1.确定放大电路； 2.确定静态工作点Q； 3.确定电路其他参数。 4.电压放大倍数大于20dB，尽量增大GBW，设计差分放大器； 5.对所设计电路进行设计、调试； 6.对电路性能指标进行测试仿真，并对测量结果进行验算和误差分析。 三、实验结果 (表中数据单位dB) ，R单位：kΩ 随着R的增加，增益也增加。但从仿真特性曲线我们可以知道，这会限制带宽的特性，W/L 增大时，带宽会下降。为保证带宽，选取W/L=30，R=30K的情况下的数值，保证了带宽，可以符合系统的功能特性，实验结果见下图。 1.电路图 Hspice/Spectre 介绍 罗豪 2008.9.22 2009-12-7共88页1 模拟集成电路的设计流程 1.交互式电路图输入 2.电路仿真 全定制 3.版图设计 4.版图的验证（DRC LVS） 5.寄生参数提取 6.后仿真 7.流片 2009-12-7 共88页 各种仿真器简介 ?SPICE: 由UC Berkeley 开发。用于非线性DC分析，非线性瞬态分析和线性的AC分析。 ?H spice: 作为业界标准的电路仿真工具，它自带了许多器件模型，包括小尺寸的MOSFET和MESFET。Cadence提 供了hspice的基本元件库并提供了与Hspice的全面的接口。 ?Spectre: 由Cadence开发的电路仿真器，在SPICE的基础上进行了改进，使得计算的速度更快，收敛性能更好。 2009-12-7 共88页3 高精度电路仿真器 1、Spectre/SpectreRF(cadence) ? 2、Hspice/HspiceRF(avanti) ? 3、Ads(Agilent 主要针对RF) ? 4、eldo(Mentor Graphics) ? 5、saber(Synopsys) ? 2009-12-7 共88页4 Cadenc软件简介 Cadence 提供了一个大型的EDA 软件包，它包括： ?ASIC 设计 全定制IC设计工具Virtuoso Schematic Composer 电路仿真工具Analog Design Environment ?FPGA 设计 ?PCB设计 2009-12-7 共88页5 哈尔滨理工大学数字集成电路设计实验报告 学院：应用科学学院 专业班级：电科12 - 1班 学号：1207010132 姓名：周龙 指导教师：刘倩 2015年5月20日 实验一、反相器版图设计 1.实验目的 1）、熟悉mos晶体管版图结构及绘制步骤； 2）、熟悉反相器版图结构及版图仿真； 2. 实验内容 1）绘制PMOS布局图； 2）绘制NMOS布局图； 3）绘制反相器布局图并仿真； 3. 实验步骤 1、绘制PMOS布局图： (1) 绘制N Well图层；(2) 绘制Active图层；(3) 绘制P Select图层；(4) 绘制Poly图层；(5) 绘制Active Contact图层；(6) 绘制Metal1图层；(7) 设计规则检查；(8) 检查错误；(9) 修改错误；(10)截面观察； 2、绘制NMOS布局图： (1) 新增NMOS组件；(2) 编辑NMOS组件；(3) 设计导览； 3、绘制反相器布局图： (1) 取代设定；(2) 编辑组件；(3) 坐标设定；(4) 复制组件；(5) 引用nmos 组件；(6) 引用pmos组件；(7) 设计规则检查；(8) 新增PMOS基板节点组件； (9) 编辑PMOS基板节点组件；(10) 新增NMOS基板接触点；(11) 编辑NMOS基板节点组件；(12) 引用Basecontactp组件；(13) 引用Basecontactn 组件；(14) 连接闸极Poly；(15) 连接汲极；(16) 绘制电源线；(17) 标出Vdd 与GND节点；(18) 连接电源与接触点；(19) 加入输入端口；(20) 加入输出端口；(21) 更改组件名称；(22) 将布局图转化成T-Spice文件；(23) T-Spice模拟； 4. 实验结果 4.1 nmos版图 4.2 pmos版图 4.3反相器的版图 华中科技大学文华学院 2009～2010学年度第一学期《模拟集成电路设计原理》期末考试A卷课程性质：必修使用范围：本科 考试时间：2009年11月27日考试方式：开卷 学号专业班级学生姓名成绩题号一二三四五总分 得分 一．填空题（每空1分，共14分） 1、与其它类型的晶体管相比，MOS器件的尺寸很容易按____比例____缩小，CMOS电路被证明具有_ 较低__的制造成本。 2、放大应用时，通常使MOS管工作在_ 饱和_区，电流受栅源过驱动电压控制，我们定义_跨导_来 表示电压转换电流的能力。 3、λ为沟长调制效应系数，对于较长的沟道，λ值____较小___（较大、较小）。 4、源跟随器主要应用是起到___电压缓冲器___的作用。 5、共源共栅放大器结构的一个重要特性就是_输出阻抗_很高，因此可以做成___恒定电流源_。 6、由于_尾电流源输出阻抗为有限值_或_电路不完全对称_等因素，共模输入电平的变化会引起差动输 出的改变。 7、理想情况下，_电流镜_结构可以精确地复制电流而不受工艺和温度的影响，实际应用中，为了抑制 沟长调制效应带来的误差，可以进一步将其改进为__共源共栅电流镜__结构。 8、为方便求解，在一定条件下可用___极点—结点关联_法估算系统的极点频率。 9、与差动对结合使用的有源电流镜结构如下图所示，电路的输入电容C in为__ C F（1－A）__。 10、λ为沟长调制效应系数，λ值与沟道长度成___反比__（正比、反比）。 二．名词解释（每题3分，共15分） 1、阱 解：在CMOS 工艺中，PMOS 管与NMOS 管必须做在同一衬底上，其中某一类器件要做在一个“局部衬底”上，这块与衬底掺杂类型相反的“局部衬底”叫做阱。 2、亚阈值导电效应 解：实际上，V GS =V TH 时，一个“弱”的反型层仍然存在，并有一些源漏电流，甚至当V GS 模拟CMOS集成电路课程 实验报告 姓名：杨珊 指导老师：韩可 学院：电子工程班级：2013211204 学号：2013210926 实验一:共源级放大器性能分析 一、实验目的 1、掌握synopsys软件启动和电路原理图（schematic）设计输入方法； 2、掌握使用synopsys电路仿真软件custom designer对原理图进行电路特性仿真； 3、输入共源级放大器电路并对其进行DC、AC分析，绘制曲线； 4、深入理解共源级放大器的工作原理以及mos管参数的改变对放大器性能的影响 二、实验要求 1、启动synopsys，建立库及Cellview文件。 2、输入共源级放大器电路图。 3、设置仿真环境。 4、仿真并查看仿真结果，绘制曲线。 三、实验结果 1、电路图 当R=1K, 当R=10K, 四、实验结果分析 器件参数： NMOS管的宽长比为10，栅源之间所接电容1pF。 实验结果： 当Rd=1K时，gm=2735.7u,Av=2.73. 当Rd=10k时，gm=173.50u,Av=1.73. 由此可知，当R增大时，放大器的性能下降。 实验二:差分放大器设计 一、实验目的 1.掌握差分放大器的设计方法； 2.掌握差分放大器的调试与性能指标的测试方法。 二、实验要求 1.确定放大电路； 2.确定静态工作点Q； 3.确定电路其他参数。 4.电压放大倍数大于20dB ，尽量增大GBW ，设计差分放大器； 5.对所设计电路调试； 6.对电路性能指标进行测试仿真，并对测量结果进行验算和误差分析。 三、实验原理 平衡态下的小信号差动电压增益A β1= β2= β=μn C OX (W/L) 四、实验结果 定时，随着R 的增加，增益也减少。但是由于带宽的限制，我们不能无限地增大W/L.为保证带宽,选取W/L=30，R=30K 的情况下的数值，保证了带宽约为300MHZ ，可以符合系统的功能特性,实验结果见下图。 V D D A == 《模拟集成电路设计》复习大纲 概念: 1.密勒定理：如果将图(a)的电路转换成图(b)的电路，则Z]=Z/(l?Av), Z2=Z/(1-A V'1)> 其中A V=V Y/V X O这种现象町总结为密勒定理。 ihi 2.沟道长度调制效应：当栅与漏Z间的电压增大时，实际的反型沟道长度逐渐减小，也就是说，L实际上是V DS的函数，这种效应称为沟道长度调制。 AT 3.等效跨导Gm：对于某种具体的电路结构，定义一乞为电路的等效跨导，来表示输入 电压转换成输出电流的能力，跨导的表达式 4.N阱：CMOS工艺中，PMOS管与NMOS管必须做在同一衬底上，若衬底为P型，则 PMOS管要做在一个N型的“局部衬底”上，这块与衬底掺杂类空相反的N型“局部衬底” 叫做N阱。 5?亚阈值导电效应：实际上，V GS=V TII时，一个“弱”的反型层仍然存在，并有一些源漏电流，甚至当V GS 模拟集成电路设计训练报告 院系：信息学院电子工程系 专业：集成电路设计与集成系统 学号： 姓名：…… 指导教师：….. 模拟集成电路设计实验 目录 一、 二、 三、实验环境......................................................................................................... 3 实验题目......................................................................................................... 3 实验电路理论推导.. (4) (一) 启动电路.................................................................................................. 4 (二) 偏置电路.................................................................................................. 5 (三) 振荡电路.................................................................................................. 6 (四) 迟滞比较器电路 (10) (五) T触发器电路 (12) 四、实验电路仿真参数、结果及分析............................................................... 北京邮电大学电子工程学院 模拟CMOS集成电路课程 实验报告 姓名：何佳羲 指导老师：韩可 学院：电子工程 班级：2012211207 学号：2012211009 实验一共源级放大器性能分析 (3) 一、实验目的 (3) 二、实验要求 (3) 三、实验结果 (3) 四、实验结果分析 (4) 实验二差分放大器设计 (4) 一、实验目的 (4) 二、实验要求 (4) 三、实验原理 (5) 四、实验结果 (5) 五、思考题 (7) 六、选做实验 (7) 实验三电流源负载差分放大器设计 (8) 一、实验目的 (8) 二、实验要求 (8) 三、实验原理 (8) 四，实验结果 (9) 五、实验分析 (11) 实验四多级放大器 (11) 一、实验目的 (11) 二、实验要求 (11) 三、实验内容 (11) 四、实验结果 (12) 五、思考题 (13) 六、实验分析 (13) 实验五两级运算放大器设计 (14) 一、实验目的 (14) 二、实验要求 (14) 三、实验内容 (14) 四、实验原理 (18) 五、实验结果 (19) 六、思考题 (21) 七、实验分析 (21) 实验总结及问题解决 (22) 实验中的问题 (22) 实验心得体会 (22) 实验一:共源级放大器性能分析 一、实验目的 1、掌握synopsys软件启动和电路原理图（schematic）设计输入方法； 2、掌握使用synopsys电路仿真软件custom designer对原理图进行电路特性仿真； 3、输入共源级放大器电路并对其进行DC、AC分析，绘制曲线； 4、深入理解共源级放大器的工作原理以及mos管参数的改变对放大器性能的影响 二、实验要求 1、启动synopsys，建立库及Cellview文件。 2、输入共源级放大器电路图。 3、设置仿真环境。 4、仿真并查看仿真结果，绘制曲线。 三、实验结果 1、电路图 cmos模拟集成电路设计-实验报告 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 北京邮电大学 实验报告 实验题目：cmos模拟集成电路实验 姓名：何明枢 班级：2013211207 班内序号：19 学号：2013211007 指导老师：韩可 日期：2016 年 1 月16 日星期六 目录 实验一:共源级放大器性能分析 (1) 一、实验目的 (1) 二、实验内容 (1) 三、实验结果 (1) 四、实验结果分析 (3) 实验二:差分放大器设计 (4) 一、实验目的 (4) 二、实验要求 (4) 三、实验原理 (4) 四、实验结果 (5) 五、思考题 (6) 实验三：电流源负载差分放大器设计 (7) 一、实验目的 (7) 二、实验内容 (7) 三、差分放大器的设计方法 (7) 四、实验原理 (7) 五、实验结果 (9) 六、实验分析 (10) 实验五：共源共栅电流镜设计 (11) 一、实验目的 (11) 二、实验题目及要求 (11) 三、实验内容 (11) 四、实验原理 (11) 五、实验结果 (15) 六、电路工作状态分析 (15) 实验六：两级运算放大器设计 (17) 一、实验目的 (17) 二、实验要求 (17) 三、实验内容 (17) 四、实验原理 (21) 五、实验结果 (23) 六、思考题 (24) 七、实验结果分析 (24) 实验总结与体会 (26) 一、实验中遇到的的问题 (26) 二、实验体会 (26) 三、对课程的一些建议 (27) 2011年《大规模集成电路分析与设计》复习提纲 第2章MOSFET 的工作原理及器件模型分析 重点内容： ＊ CMOS 模拟集成电路设计分析的最基本最重要的知识：MOS 器件的三个区域的判断，并且对应于各个区域的I D 表达式，和跨导的定义及表达式。 ＊ 体效应的概念，体效应产生的原因，及体效应系数γ。 ＊ 沟道调制效应的概念，沟长调制效应产生的原因，沟道电阻 D o I r λ1= ，λ与沟道长度成反比。 ＊ MOS 管结构电容的存在，它们各自的表达式。 ＊ MOS 管完整的小信号模型。 MOSFET 的I-V 特性 1. TH GS V V <,MOS 管截止 2. TH GS V V ≥,MOS 管导通 a.TH GS DS V V V -<,MOS 管工作在三极管区; ?? ? ???--=221)(DS DS TH GS ox n D V V V V L W C I μ 当)(2TH GS DS V V V -<<时,MOS 工作于深Triode 区,此时 DS TH GS ox n D V V V L W C I )(-≈μ,DS D V I ~为直线关系. 导通电阻:) (1TH GS ox n D DS on V V L W C I V R -= ??=μ b .TH GS DS V V V -≥,MOS 管工作在饱和区; 2)(21TH GS ox n D V V L W C I -=μ 跨导g m ：是指在一定的V DS 下，I D 对V GS 的变化率。 饱和区跨导： ) (H T GS ox n const V GS D m V V L W C V I g DS -=??= =μ TH GS D D ox n H T GS ox n m V V I I L W C V V L W C g -= =-=22)(μμ 三极管区跨导：DS ox n m V L W C g μ= MOSFET 的二级效应 1. 体效应: 源极电位和衬底电位不同,引起阈值电压的变化. )22(0F SB F TH TH V V V φφγ-++= )22(0FP BS FP n TH THN V V V φφγ--+= )22(0FN FN BS P TH THP V V V φφγ---+=模拟集成电路实验报告
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