1、第一章 模擬電路設計緒論1.1 研究模擬電路的重要性1.2 研究集成電路的重要性1.3 研究CMOS模擬集成電路的重要性1.4 模擬電路設計困難的原因1.5 電路設計的一般概念 模擬設計涉及到在速度、功耗、模擬設計涉及到在速度、功耗、增益增益、精度精度、電源電壓電源電壓等多等多種因素間進行折中，而數(shù)字電路只需要在速度、功耗之間折種因素間進行折中，而數(shù)字電路只需要在速度、功耗之間折中。中。 模擬電路對噪聲、串擾和其他干擾比數(shù)字電路要敏感的多。模擬電路對噪聲、串擾和其他干擾比數(shù)字電路要敏感的多。 器件的器件的二級效應二級效應對模擬電路的影響比數(shù)字電路要嚴重的多。對模擬電路的影響比數(shù)字電路要嚴重的多

2、。 高性能模擬電路的設計高性能模擬電路的設計很少能自動完成很少能自動完成，而許多數(shù)字電路都，而許多數(shù)字電路都是自動綜合和布局的。是自動綜合和布局的。 模擬電路的許多效應的模擬電路的許多效應的建模和仿真仍然存在問題建模和仿真仍然存在問題，模擬設計，模擬設計需要設計者利用需要設計者利用經(jīng)驗經(jīng)驗和和直覺直覺來分析仿真結果。來分析仿真結果。集成電路的分析與設計往往要求在集成電路的分析與設計往往要求在不同抽象級別不同抽象級別上進行考慮上進行考慮第二章 MOS器件物理基礎2.1 基本概念2.2 MOS的I/V特性2.3 二級效應2.4 MOS器件模型p型襯底nn2SiOSGDeffLdrawnLDLWOX

3、t ：溝道總長度 ：橫向擴散長度 ：溝道有效長度， ，以后直接用L表示。 和氧化層厚度 對MOS電路性能起著非常重要的作用。drawnLDLeffLDdrawneffLLL2effLOXtn形成耗盡層形成耗盡層形成反型層，即形成反型層，即導電溝道導電溝道剛剛形成反型剛剛形成反型層時的層時的電壓電壓，就是閾值電壓就是閾值電壓THVOXdepFMSTHCQV2)/ln(/isubFnNqkT ）（subNinsubFsiNqQ4deplVClqQdlVVlWCTHGSOX)()(THGSOXVVWCddQtlQtqI)(a)(b0DSV)()(xVVVWCxQTHGSOXd)x(VVVWCITHG

4、SOXDdxxdVxVVVWCInTHGSOXD)()(對應的邊界條件為 ,兩邊積分得DSVLVV)(, 0)0(DSVVTHGSnOXLxDdVxVVVWCdxI00)(21)(2nDSDSTHGSOXDVVVVLWCIGSVDDSIVTHGSDSVVV2max,)(21THGSOXnDVVLWCIDDSIV)( 2THGSDSVVVDSTHGSOXnDVVVLWCI)(DDSIV)(1THGSOXnonVVLWCR所以，在所以，在深三極管區(qū)工作深三極管區(qū)工作的的MOSFET,可以看做一個阻值由可以看做一個阻值由過驅過驅動電壓動電壓控制的控制的電阻電阻THGSDSVVVTHGSDSVVVTH

5、GSDSVVV0DSV)()(xVVVWCxQTHGSOXd)(xVVVTHGS)(xVVVTHGS0)(xdQ0)(xdQDSVTHGSVVVTHGSnOXLxDdVxVVVWCdxI00)(2n)(21THGSOXDVVLWCImg)(,THGSOXnVGSDmVVLWCVIgconstDSTHGSDmDOXmVVIgILWCg22OXdepFMSTHCQV2dQ)22(0FSBFTHTHVVVOXsubsiCNq/2subNOXC2n)(21THGSOXDVVLWCILDSVLLLLLL/DSV)1 ()(212DSTHGSOXnDVVVLWCIDSVmgDSDOXnmDSTHGSOXn

6、mVILWCgVVVLWCg1/2)1)(THGSVVTHGSVVDIGSVDSVTGSDVVIIexp01qkTVT/ 如果如果MOSFETsMOSFETs的端電壓差的端電壓差超過某一特定值超過某一特定值，則會發(fā)生各種，則會發(fā)生各種擊穿效應。在高的柵擊穿效應。在高的柵- -源電壓下，柵氧將發(fā)生源電壓下，柵氧將發(fā)生不可恢復不可恢復的的擊穿，從而毀壞晶體管。在短溝道器件中，一個相當大擊穿，從而毀壞晶體管。在短溝道器件中，一個相當大的源的源- -漏電壓會使漏極周圍的耗盡層漏電壓會使漏極周圍的耗盡層變寬變寬，結果耗盡層會，結果耗盡層會到達源區(qū)周圍，從而產(chǎn)生一個很大的漏電流。到達源區(qū)周圍，從而產(chǎn)生一個很大的漏電流。 MOS器件版圖器件版圖 MOS器件電容器件電容 MOS小信號模型小信號模型OXWLCC 1FsubsiNqWLC4/23C4COVCjCjswCWCCCOVGSGDdOXdOXGBCWLCCWLCC/FsubsidNqWLC4