PAGE共5頁第2頁學號姓名學號姓名密封線一、名詞解釋：SOCLVS(10分)SOC:SoC是英文System-on-Chip的縮寫，可以譯為系統單芯片，此概念是20世紀90年代提出來的，它的目標是為了克服多芯片集成系統所產生的一些系統性能提升問題，通過嵌入式系統為核心，提高芯片集成的系統功能以獲得更高的系統性能。SoC與過去的電子系統剛好形成了鮮明的對比，以前一個完整的電子系統往往由許多不同的芯片構成，每個芯片分別負責不同的功能。而現在加入系統集成技術后，同樣的電子系統只需要一塊芯片，便可以實現從前需多塊芯片同時工作才能實現的功能。LVS:版圖檢查的最有力的工具是版圖與電路圖對照LVS(Layout-vs.-Schematic)。LVS程序的一個輸入文件是由電路圖產生的元件表、網表和端點列表，另一個輸入文件是從版圖提取出來的元件表、網表和端點列表。通過LVS，所有元件的參數，所有網絡的節(jié)點，元件到節(jié)點以及節(jié)點到元件的關系一一掃描并進行比較。輸出的結果是將所有不匹配的元件，節(jié)點和端點都列在一個文件之中，并且在電路圖和/或提取的版圖中顯示出來。二、寫出MOSFET的基本電流方程。(10分)IDS＝·飽和區(qū)IDS＝·線性區(qū)三、鏡像電流源是否是一種放大器？如果是放大器它又將放大什么參數？鏡像電流源在模擬集成電路中起什么作用？常用它來實現什么功能？并指出常用鏡像電流源的種類，并畫出其BJT鏡像源的電路圖。（15分）鏡像源是電流傳輸器,可以作為放大器。比例鏡像源可作電流放大器。（3）鏡像源在集成電路內常用作電流偏置和有源負載，有源負載可使放大器實現高增益，還可在集成運放中實現差分輸入級的雙轉單輸出功能。（4）基本鏡像源，改進型鏡像源，比例鏡像源，微電流源四、已知CMOS門電路的電源電壓VDD=10V，靜態(tài)電源電流IDD=2uA,輸入信號為100kHz的方波（上升和下降時間可忽略不計），負載電容CL=200pF,試計算它的靜態(tài)功耗、動態(tài)功耗、總功耗和電源平均電流。（10分）靜態(tài)功耗PS=IDD*VDD=0.02mW動態(tài)功耗PD=CLfVDD2=2mW總功耗PTOT=PS+PD=2.02mW電源平均電流=PTOT/VDD=0.202mW五、1.畫出CMOS反相器的電路結構（包括襯底和N-Well端）和版圖；2.編寫SPICE輸入文件,執(zhí)行直流轉移曲線和瞬態(tài)脈沖響應分析。3.要使CMOS反相器有相同的上升、下降時間，NMOS和PMOS的尺寸要滿足什么要求（假設它們的閾值電壓絕對值相等）？4.這時電壓轉移特性曲線有什么特點？(20分)答：CMOSINVENTERvddvdd05vxcmospvovivddvddpm1L=1umW=5umxcmosnvovigndgndnm1L=1umW=2umvinvi02.5pulse(051ns2ns2ns4ns12ns).dcvi050.1.tran1ns100ns.end3.P管尺寸是N管的2.5倍4.此時Vin=VDD/2時，Vout=VDD/2六、計算下列版圖形狀的電阻的阻值。假定L1=12um,L2=6um,W1=3um,W2=2um,方塊電阻值R?=50Ω,單個接觸孔電阻Rcon=6Ω。（10分）長條電阻分別為R1＝R?L1/W1＝200R2＝R?L2/W2＝150轉角電阻R3=R?(0.46+0.1W1/W2)=R?(0.46+0.1a)＝30.5a為：寬邊比窄邊接觸孔電阻R4＝6/2＋6/3＝5總電阻R=385.5七、說明為什么NMOS傳輸門傳輸“1”邏輯不理想，而PMOS傳輸門傳輸“0”邏輯不理想。NMOS傳輸門電路上圖為NMOS傳輸門電路，=1，即控制電壓為V0，這時，NMOS管導通與否取決于Vgs=VVo之值（這里Vo是保留在CL上的前一狀態(tài)之值）。若VoVVTn，即VVoVTn，VgsVTn（VTn是NMOS管的門限電壓），則MOS管就導通，CL將充電或放電，但是CL上的電壓決不可能超過VVTn，否則NMOS管將截止，停止充電，Vo不可能再上升。因此，當NMOS傳輸門用作開關以傳輸邏輯信號時，傳輸“1”邏輯不理想，因為電平是蛻化的：盡管輸入Vi=Vdd，輸出卻為Vo=VddVTn。PMOS傳輸門當=0時，即V=0，是電路中最低電位。這時，Vgs=VVo=0Vo=Vo-若VoVTp，則VgsVTp，PMOS管導通。CL將充電或放電，若Vi<Vo，則CL放電，Vo下降，一直降到Vo=VTp為止，否則，PMOS管將要截止，停止放電。因此，當PMOS傳輸門用作開關以傳輸邏輯信號時，傳輸“0”邏輯很不理想。Vo的最低值為VTp。放電放不完，總要留一點，剩下VTp，再小，管子就不導通了。八、版圖檢查主要分為哪幾個步驟，簡述各步驟的作用。(15分)版圖檢查的任務大體分為以下幾個過程：設計規(guī)則檢查（DRC），電路提取，版圖和電路圖對照（LVS）。1.設計規(guī)則檢查DRC設計規(guī)則檢查DRC(DesignRuleCheck)的任務是檢查發(fā)現設計中的錯誤。運行DRC，程序就按照Diva規(guī)則檢查文件運行，發(fā)現錯誤時，會在錯誤的地方做出標記(mark)，并且做出解釋(explain)。設計者就可以根據提示來進行修改。2．電路提取運行電路提?。–ircuitExtraction）的軟件可以生成版圖的電路拓撲。這種拓撲關系的描述包括：元件和元件相連的節(jié)點清單，或者是節(jié)點和節(jié)點間連接的元件的清單。3.版圖與電路圖對照LVS版圖檢查的最有力的工具是版圖與電路圖對照LVS(Layout-vs.-Schematic)。LVS程序的一個輸入文件是由電路圖產生的元件