拉扎维模拟CMOS集成电路设计第二章作业答案详解完整版中文剖析.ppt

Copyright for zhouqn 2.16 上面讨论，可知： (1)M2工作在饱和区，则电流满足平方关系 (2) M2工作在线性区，则电流满足线性关系 Copyright for zhouqn 2.17 已知NMOS器件工作在饱和区。如果(a) ID恒定，(b)gm恒定，画出W/L对于VGS-VTH的函数曲线。 饱和区： Copyright for zhouqn 2.18 如图2.15所示的晶体管，尽管处在在饱和区，解释不能作为电流源使用的原因。 以上电路的电流与MOS管的源极电压VS有关，而电流源的电流是与其源极电压VS无关的。 Copyright for zhouqn 2.27 已知NMOS器件工作于亚阈值区，ξ为1.5，求引起ID变化一个数量级所需的VGS的变化量。如果ID=10μA，求gm的值 Copyright for zhouqn 2.28 考虑VG=1.5V且VS=0的NMOS器件。解释如果将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？ 如果VD不断减小到低于0V，则 NMOS的源-漏交换 NMOS工作在线性区 (b) 如果VB不断上升，VSB不断降低，则阈值电压不断减小 漏电流ID上升 Copyright for zhouqn THE END!THANK YOU! Copyright for zhouqn Copyright for zhouqn 第二章 作业答案 Copyright for zhouqn 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变化曲线 解： NMOS管： 假设阈值电压VTH=0.7V,不考虑亚阈值导电 当VGS0.7V时，NMOS管工作在截止区，则ID=0 当VGS0.7V时， NMOS管工作在饱和区，NMOS管的有效沟道长度Leff=0.5-2LD，则 Copyright for zhouqn PMOS管： 假设阈值电压VTH= -0.8V,不考虑亚阈值导电 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 Copyright for zhouqn 2.2 W/L=50/0.5, |ID|=0.5mA，计算NMOS和PMOS的跨导和输出阻抗，以及本证增益gmro 解：本题忽略侧向扩散LD 1）NMOS 2）PMOS Copyright for zhouqn 2.3 导出用ID和W/L表示的gmro的表达式。画出以L为参数的gmro~ID的曲线。注意λ∝L 解： Copyright for zhouqn 2.4 分别画出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 解：以NMOS为例 当VGSVTH时，MOS截止，则ID=0 当VTHVGSVDS+VTH时，MOS工作在饱和区 当VGSVDS+VTH时，MOS工作在三极管区（线性区） Copyright for zhouqn 2.5 对于图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) 上式有效的条件为 即 Copyright for zhouqn (a)综合以上分析 VX1.97V时，M1工作在截止区，则IX=0, gm=0 VX1.97V时，M1工作饱和区，则 Copyright for zhouqn (b) λ=γ=0, VTH=0.7V 当0VX1V时，MOS管的源-漏交换 工作在线性区，则 当1VVX1.2V时,MOS管工作在线性区 Copyright for zhouqn 当VX≥1.2V时,MOS管工作在饱和区 Copyright for zhouqn (C) λ=γ=0, VTH=0.7V 当VX0.3V时，MOS管的源-漏交换，工作在饱和区 当VX≥0.3V时，MOS管工作截止区 Copyright for zhouqn (d) λ=γ=0, VTH=-0.8V 当0VX≤1.8V时，MOS管上端为漏极，下端为源极，MOS管工作在饱和区 当1.8VVX≤1.9V时，MOS管工作在线性区 Copyright for zhouqn 当VX1.9V时，MOS管S与D交换 MOS管工作线性区 Copyright for zhouqn (e) λ=0, 当VX=0时,VTH=0.893V，此时MOS工作在饱和区 随着VX