拉扎维模拟CMOS集成电路设计作业答案详解完整中文学习教案.pptx

2.1、W/L=50/0.5，假设|VDS|=3V，当|VGS|从0上升到3V时，画出NFET和PFET的漏电流VGS变化(biànhuà)曲线
解：PMOS管：假设阈值电压VTH=-0.8V,不考虑(kǎolǜ)亚阈值导电
当|VGS|<0.8V时，PMOS管工作在截止区，则ID=0
当|VGS|≥0.8V时，PMOS管工作在饱和区，PMOS管的有效沟道长度Leff=0.5-2LD，则2.2W/L=50/0.5,|ID|=0.5mA，计算NMOS和PMOS的跨导和输出阻抗，以及(yǐjí)本证增益gmro
解：本题忽略侧向扩散LD2.3导出用ID和W/L表示的gmro的表达式。画出以L为参数(cānshù)的gmro~ID的曲线。注意λ∝L2.4分别(fēnbié)画出MOS晶体管的ID~VGS曲线。a)以VDS作为参数；b)以VBS为参数，并在特性曲线中标出夹断点2.5对于(duìyú)图2.42的每个电路，画出IX和晶体管跨导关于VX的函数曲线草图，VX从0变化到VDD。在(a)中，假设Vx从0变化到1.5V。（VDD=3V）(a)综合(zōnghé)以上分析(b)λ=γ=0,VTH=0.7V当VX≥1.2V时,MOS管工作(gōngzuò)在饱和区(C)λ=γ=0,VTH=0.7V(d)λ=γ=0,VTH=-0.8V当VX>1.9V时，MOS管S与D交换(jiāohuàn)(e)λ=0,当VX>1.82V时，MOS管工作(gōngzuò)在线性区？？？？2.7对于图2.44的每个电路，画出Vout关于(guānyú)Vin的函数曲线草图。Vin从0变化到VDD=3V。
解：2.7(b)λ=γ=0,VTH=0.7V2.7(c)λ=γ=0,VTH=0.7V2.7(d)λ=γ=0,VTH=-0.8V2.9对于图2.46的每个电路，画出IX和VX关于时间(shíjiān)的函数曲线图。C1的初始电压等于3V。当VX<Vb-0.7时，M1工作(gōngzuò)在线性区，则2.9(b)λ=γ=0,VTH=0.7V2.9(c)λ=γ=0,VTH=0.7V2.9(d)λ=γ=0,VTH=0.7V2.9(e)λ=γ=0,VTH=0.7V2.13MOSFET的特征频率(transitfrequency)fT，定义为源和漏端交流接地时，器件的小信号增益(zēngyì)下降为1的频率。
证明
注意：fT不包含S/D结电容的影响2.13(b)假设栅电阻RG比较大，且器件等效为n个晶体管的排列(páiliè)，其中每个晶体管的栅电阻等于RG/n。证明器件的fT与RG无关，其特征频率仍为2.13(c)对于给定的偏置电流，同过增加(zēngjiā)晶体管的宽度（因此晶体管的电容也增加(zēngjiā)）使工作在饱和区所需的漏-源电压最小。利用平方率特性证明2.16考虑如图2.50所示的结构，求ID关于VGS和VDS的函数关系，并证明这一结构可看作(kànzuò)宽长比等于W/(2L)的晶体管。假设λ=γ=02.16第二种情况(qíngkuàng)：M1工作在线性区，M2工作在饱和区2.16上面讨论，可知：
(1)M2工作在饱和区，则电流(diànliú)满足平方关系
(2)M2工作在线性区，则电流(diànliú)满足线性关系2.17已知NMOS器件工作在饱和区。如果(a)ID恒定(héngdìng)，(b)gm恒定(héngdìng)，画出W/L对于VGS-VTH的函数曲线。2.18如图2.15所示的晶体管，尽管处在在饱和区，解释不能作为电流(diànliú)源使用的原因。2.27已知NMOS器件工作于亚阈值区，ξ为1.5，求引起ID变化(biànhuà)一个数量级所需的VGS的变化(biànhuà)量。如果ID=10μA，求gm的值2.28考虑VG=1.5V且VS=0的NMOS器件。解释(jiěshì)如果将VD不断减小到低于0V或者将Vsub不断增大到0V以上，将会发生什么情况？THEEND!THANKYOU!Copyrightforzhouqn