高速电路设计第四章

1、移、流量、压力、力、角度、力矩、温度等物理信号检测与控制。
选用的传感器在测量这些物理量时，首先转换为相对应电阻、电感、电容变化量，必须通过电桥电路转换成电压量输出，才能实现多种物理量的检测。
直流电桥电路的优点： (1) 供桥电源采用直流电源，比较容易实现高稳定性，高精度的直流电源，准确度达到小于0.002； (2) 电桥平衡电路简单，输出零点调节方便； (3) 电桥输出响应快，适应于静态和动态信号测量； (4) 电桥输出电压是直流量，可以用一般的直流仪表测量显示； (5) 电桥电路可实现温度补偿作用，减小温度的影响误差。
,下一页,上一页,二、 电桥电路设计方法,1. 电桥调零电路设计方法 在检测系统设计中，当选择应变式传感器时，若配备相应的动态电阻应变仪，该仪器输入设计为电桥电路式，可利用电桥电路调零，解决应变式传感器在生产制作中存在的零点输出电压。
当配备一般的电压放大器时，该仪器无调零功能，若传感器零点输出电压较大时，直接影响到检测精度。
所以，必须设计电桥调零电路，解决传感器电桥电阻不相同的问题，如图4-1所示。
,上一页,下一页,图4-1 电桥电路原理图,上一页。

2、模拟电路。
第二类是非线性模拟电路,其输出与输入信号之间满足某种特定的非线性关系。
例如，滤波器、调制解调器等属于非线性模拟电路。
模拟集成电路, 是指具有对模拟量进行各种处理功能的集成电路, 而模拟量指的是连续变化着的物理量, 如电路系统中的电压、电流等。
一般早期的所谓模拟集成电路指的就是线性模拟电路，因为它相对于非线性模拟集成电路来说实现起来比较简单。
但是由于通信业的迅速发展对非线性模拟集成电路的需求越来越大，各种高频的非线性模拟集成电路成了发展的热点。
由于模拟集成电路品种繁多, 线路复杂, 而且同数字电路相比, 电源电压高、电路中的电路重复率低, 加之工艺的限制, 制造电感、大电容等都比较困难, 因此模拟集成电路的发展相对落后于数字集成电路。
然而, 由于近年来集成工艺水平的提高, 电路设计技术的不断改进, 模拟集成电路技术也已获得了较大的进展。
模拟集成电路中, 由于 MOS晶体管在失调、跨导、噪声、负载能力等方面的固有弱点, 长期以来始终占据着绝对领导地位的是双极型模拟集成电路。
随着电路规模的不断增大和系统集成(SOC)的要求, MOS器件面积小、功耗低的优点显得越来越重要。
另一方面,。

3、可以提供许多铝或铜金属层以及至少一层多晶。
甚至通常用来实现源区和漏区的重掺杂n+和p+扩散层也可以用来作为导线 寄生参数对电路性能的影响 使传播延时增加，或者说相应于性能的下降 会影响能耗和功率的分布 会引起额外的噪声来源，从而影响电路的可靠性,说明：设计者对于导线的寄生效应、它们的相对重要性以及它们的模型有一个清晰的理解是非常重要的,导线. 5,导线,电路图,实际视图,发送器,接收器,图4.1 总线网络中导线的电路表示及实际视图,导线. 6,导线模型,一个考虑互连线寄生电容、电阻和电感的完整的电路模型,注意：这些附加的电路元件并不处在实际的单个点上，而是分布在导线的整个长度上,导线. 7,寄生简化,电感的影响可以忽略 如果导线的电阻很大(例如截面很小的长铝导线的情形) 外加信号的上升和下降时间很慢 采用只含电容的模型 当导线很短，导线的截面很大时 当所采用的互连材料电阻率很低时 导线相互间的电容可以被忽略，并且所有的寄生电容都可以模拟成接地电容 当相邻导线间的间距很大时 当导线只在一段很短的距离上靠近在一起时,注意：有经验的设计者知道如何去区分主要。

4、C2 750R3 0.50 C3 250R4 100 C4 250R5 0.25 C5 1000R6 1.00 C6 250R7 0.75 C7 500R8 1000 C8 2502. 已知集成电路中各层参数如下：层次 单位长度电容(aF/um)单位长度电阻(/um)多晶硅 195 150Al1 110 0.075Al5 29.2 0.0375计算在各层长为 10cm 的导线传播延时。
为减小此导线的传播延时将此导线 3 等分并插入2 个传播延时为 100ps 的反相器，计算在这种情况下各层上整个导线的传播延时。
3设计一个时钟分布网络，在各个时钟之间的最小偏差是很关键的问题，从一个时钟网络中抽象出如下图所示的 RC 网络，最初 CLK3 比 CLK1 和 CLK2 的路径更短，为了补偿这一不平衡，在 CLK3 的路径中插入一个传输门。
1) 写出节点 CLK3、CLK1 和 CLK。

5、痢召宙垄仟冠吓泅韧缔雕祝砾露澎朔老兆兆纠篓纬鸟耪第四章集成运放内部电路设计 (2)第四章集成运放内部电路设计 (2),4.1 集成运放电路电路概述,集成电路(IC：Integrated Circuit)是在同一块微小的硅片上经过氧化、光刻、扩散、外延、蒸铝等工艺，将电阻、二极管、晶体管、场效应管及小电容和它们之间的连线组成的完整电路制作在一起，最后再进行封装，形成的一个实现特定功能的完整电路。
,集成电路分类：通用型运放：专用型运放：高阻型、高速型、高精度型、低温漂型、低/微功耗型、高压大功率型特定功能运放：仪表用放大器、缓冲放大器、隔离放大器等。
,蚕四莱咎埠麻竭红吸味川遏涧沮磺粮恒栖篱储扛腰靛怜历审浴除诫绷宴忿第四章集成运放内部电路设计 (2)第四章集成运放内部电路设计 (2),4.1 集成运放电路电路概述,1.高增益直接耦合放大器,2.尽量用有源器件代替无源元件,3.利用对称结构改善电路性能,集成运放的特点：,4.广泛采用复合管,5.温度稳定性较高,6.集成度高，功耗小,枯敲殴嫉鸭帆笼书旺芦阿员洗圆恤如忻孺外汤手柿薄怖哨牧忧纺腿凭浆历第四章集成运放内部电路设计 (2)第四章集成运放。

6、之外，本来就是并行，直接建模2.过程（进程）之内：a.所有输入变化立刻变化。
b.针对输入，输出有确定值,Verilog 过程及译码电路,always 过程语句 always定义的过程块是一个电路，电路从上电开始就会一直执行；（从代码一开始就执行，执行完了再回到过程块的最初来执行，周而复始，不会停止，直到代码执行完毕）,多路选择器(MUX),用case语句实现多路选择器，一般要求选择信号之间是关联的；Case的多路选择器一般是并行的操作。
,/*mux4_1.v参考设计(1) */ module mux4_1（a,b,c,d,sel,dout);input a,b,c,d;input 1:0 sel; output dout;reg dout; always(a or b or c or d or sel)begincase(sel)2b00:dout=a;2b01:dout=b;2b10。

7、 4.1 集成电路电容器, MOS电容器与平板电容和PN结电容都不相同。
因为金属-氧化物-半导体层结构的电容具有独特的性质。
电容电压特性取决于半导体表面的状态, 随栅极电压变化，表面可处于： 积累；耗尽; 反型.,一、MOS电容器,1. MOS 电容结构,P,N+,sio2,Tox,N+,P,纵向结构,横向结构,MOS 电容电容量,Tox: 薄氧化层厚度；A: 薄氧化层上 金属电极的面积。
,一般在集成电路中Tox 不能做的太薄，所以要想提高电容量，只能增加面积。
N+层为了减小串联电阻及防止表面出现耗尽层。
,集成电路中要制作一个30 pF的MOS电容器， 所用面积相当于25个晶体管的面积。
,MOS电容,N,N+,P, PN结电容在PN结反偏时的势垒电容构成的电容器 PN结电容与 MOS电容的数量级相当。
,P衬,二、PN结电容,突变PN结电容计算公式：,PN结电容与杂质浓度有关 ，若考虑横向扩散 ：总结面积 = 底面积 + 4个侧面积,参考P45 2.42,发射区扩散层隔离层隐埋层扩散层PN结电容,三、 平板电容,§。

8、案例4-1】LDO输出电源电平低于设置值 某单板利用Linear公司的LDO芯片LT1086-ADJ，从3.3V电源产生2.5V电源，测试时发现输出电源的电平只有2.3V。
【讨论】 LT1086-ADJ是一款输出电流可达1.5A，输出电压可调的LDO电源芯片。
本设计的相关电路图如下： 图4.1 LT1086电路图 在LT1086内部，ADJ和OUT管脚之间的电压VREF设置为1.25V，。