第1讲_模电基础.ppt

在vGS=0 的情况下 , 当vDS | VP |时的漏极电流称为IDSS。 3.饱和漏电流IDSS vDS iD 0 A B C VP vGS=0 vGS=-1V vGS=-2V vGS=-3V vGS=-VP=-5V vGS=-4V IDSS) 饱和漏电流是耗尽型MOS管的参数。 MOS场效应管的主要参数 直流参数： 4. 直流输入电阻RGS 在漏源之间 短路的条件下,栅源之间加一定电压时的栅源直流电阻。 绝缘栅场效应三极管RGS约是109～1015Ω。 MOS场效应管的主要参数 直流参数： 1. 低频互导gm 低频跨导反映了栅压对漏极电流的控制作用 gm的求法: 交流参数： ②解析法：如增强型MOS管存在iD=Kn(vGS-VT)2 ① 图解法—gm实际就是转移特性曲线的斜率 gm=2Kn(vGS-VT) 恒流区 MOS场效应管的主要参数 2. 输出电阻rds 反映了vDS对iD的影响，实际上是输出特性曲线上工作点切线上的斜率的倒数 ?=0，rds=? ≠ 0， rds =1/[ ? Kn(vGS-VT)2] =1/( ?iD) 恒流区 交流参数： MOS场效应管的主要参数 λ≠0，即场效应 管输出电阻有限时 小信号模型 MOS FET的特点 MOS FET是电压控制器件而BJT是电流控制器件。 MOS FET是利用多数载流子导电而BJT是利用多数和少数载流子同时参与导电； MOS FET的噪声系数比较小，输入阻抗很高，故常选用场效应管作前级放大器。 MOS FET的输入动态范围大，便于集成。 MOS集成电路 优点：工艺简单、低功耗、温度稳定性和抗辐射能力好、集成度高（MOS管可作电阻使用） 早期多用单一MOS管：NMOS管性能更好（电子迁移率远大于空穴） 发展：CMOS 同时存在NMOS和PMOS 性能卓越：速度更快，功耗更低 在很多领域取代了BJT集成电路 第1讲 模拟集成电路基础知识 1.1 绪论：模拟集成电路概况 1.2 模拟集成电路中的元器件 1.3 MOS场效应管工作原理及主要参数 1.4 集成运算放大器 1.4 集成运算放大器 集成运算放大器IC Operational Amplifer（缩写为OP-Amp）简称为集成运放 二十世纪六十年代发展起来的一种高增益直接耦合放大器 集成运放与其它集成电路一样，经历了小、中、大和超大规模集成电路的发展阶段 集成运放是目前模拟集成电路中发展最快、品种最多、应用最广泛一种模拟集成电子器件 集成运放配上不同的外围器件，可构成功能和特性完全不同各种的集成运放电路，简称运放电路 运放电路是各种电子电路中最基本的组成部分 1.4 集成运算放大器 按工艺分类 BJT型 功耗较大、集成度低，负载电流大 CMOS型 输入电阻高、功耗低、可在低电源电压下工作、易集成 BiFET型 高输入电阻、高精度、低噪声，加工成本高 1.4 集成运算放大器 内部组成 集成运算放大器的内部结构框图 同相输入端 positive 反相输入端 negative 输出端 1.4 集成运算放大器 内部组成 集成运算放大器的内部结构框图 对称结构，提高性能 电压放大，提高增益 提供一定 输出功率 信号流向 1.4 集成运算放大器 图1-2-1 集成运放内部电路方框图 四个基本组成环节：输入级、中间级、输出级和各级偏置电路。 对于高性能、高精度等特殊集成运放，还要增加有关部分的单元电路。例如：温度控制电路、温度补偿电路、内部补偿电路、过流或过热保护电路、限流电路、稳压电路等。 1.4 集成运算放大器 CMOS MC14573 差分输入级 T1和T2的 有源负载 镜像电流源 直流偏置 内部相位补偿电容 输出级 T7的有源负载 * * * * * 模拟集成电路原理与应用 王青蒂 qingdiwang@ 第1讲 模拟集成电路基础知识 1.1 绪论：模拟集成电路概况 1.2 模拟集成电路中的元器件 1.3 MOS场效应管工作原理及主要参数 1.4 集成运算放大器 1.1 绪论：模拟集成电路概况 集成电路（Integrated circuit, IC） 将整个电路中的元器件制作在一块半导体材料基片上，构成特定功能的电子电路 与分立元件电路相比：体积小、功耗低、可靠性高 按功能分类：数字集成电路；模拟集成电路 模拟集成电路 产生、放大和处理各种模拟信号 元器件种类多、对器件性能要求高、制造工艺复杂 1.1 绪论：模拟集成电路概况 模拟集成电路的发展 三极管：电子管---晶体管（1950年代） 硅平面工艺的出现，集成电路飞速发展（1960年代） 数字集成电路迅速发展，超过模拟集成电路 1980s往后，模拟电路长足发展：自然界信号、微弱信号 广泛应用： 信号放大、频率变换、模