CMOS复习题

CMOS模拟集成电路设计复习思考题

1.写出NMOS管的开启导通条件、饱和导通条件以及分别工作在线性区和饱和区的漏电流公式（λ≠0）。

2.写出NMOSFET分别在饱和区和深线性区的跨导gm及小信号输出电阻公式。

3.MOS运放中MOS管应工作在线性区还是饱和区？为什么？

4.MOSFET有哪些二级效应？

5.什么是MOSFET的衬偏效应和沟道调制效应？沟道调制效应系数λ与沟道长度L、MOS管工作在饱和

区的小信号电阻r0有何关系？

6.分别画出P-SUB及N-SUB上的NMOS管和PMOS管的剖面图。P-SUB及N-SUB应分别接什么电位，

为什么？

7.画出单级共源共栅放大器的电路图，若这一电路制造在N-SUB上，其中那些管存在衬偏效应和那些管

不存在衬偏效应？为什么？

8.画出NMOSFET的I D—V DS曲线及其低频时的小信号等效电路(λ≠0，γ=0)。

9.MOSFET为什么可以用作模拟开关？传送低电平“0”时应选用NMOS管还是PMOS管？如果既要

传送“0”和“1”电平，可以采取什么办法？

10.比较电阻负载、恒流源负载和MOS“二极管”负载的CS放大器的主要区别。

11.差分放大器的主要优点是什么？

12.写出下图中从箭头端看进去的小信号输入电阻

13.写出下图中的小信号输出电阻

14.假定λ≠0，γ＝0，写出下图中从输出端看进去的输入电阻R in1～R in4，其中可用作恒流源的是那些电路

单元？比较这些恒流源单元电路各有何特点。

15.“极点越多放大器带宽越窄”的说法正确吗？为什么？

16.比较恒流源负载的CS、CD、CG放大器的带宽大小关系，如果想得到较大的增益带宽积，可采取的办

法是什么？

17.以下图（A）基本CS放大器为例，试说明①何谓米勒效应？②为什么说Von是模拟CMOS集成电路设计

中的一个重要设计参数。

18.上图电路中，假定节点out1和out2的小信号输出电阻与信号源內阻Rs有相同的数量级，节点out1

和out2的寄生电容也具有相同的数量级，回答下面问题：

1）假定（A）、（B）电路做在同一个衬底上，试判断衬底的类型并说明原因。2）试比较（A）、（B）两个电路的f3dB的大小，并说明原因。3）若在节点out1和out2分别接上相同大小的负载电容CL（远大于节点的寄生电容），重新比较（A）、（B）两个电路的f3dB的大小，并说明原因。

19.画出NMOS输入对管的单级折叠式运放和单级套筒式运放电路图并比较它们的区别。

20.如果需设计两个电阻的比为2：1，你认为下图中那个版图的匹配特性最好？为什么？

图题20 图题21 图题22

21.假定λ＝γ＝0, 试证明：①如果两个宽长比为W/L的NMOS管并联用作恒流源时等效于一个（2W/L）

的NMOS管，如图3（1）所示。②如果两个宽长比为W/L的NMOS管串联用作恒流源时等效于一个（W/2L）的NMOS管，如图3（2）所示。

22.求图中所示电路的差模信号增益A d（可直接写出结果）。并写出其共模输入电压范围。若保持I D5不变，

如何提高差模增益A d（至少写出两种方案）？此时f3dB、共模输入电压范围如何变化？

23.右图中假定λ＝γ＝0，I R=100uA，μn Cox＝1.44?10-5A?V-2，M1～M8的宽长比均为（W/L）＝400u/5u，

①求图（1）电路的V0min，并求V A, V B的值。②求图（2）电路的V0min，并求V C, V D以及电阻R的值。

24.画出低压共

25.左图中假定（W/L）1＝50/0.5，（W/L）2＝50/2，ID1＝ID2＝500μA，λp＝2λn＝0.02（L＝0.5），λ∝1/L，

μnC ox＝2 μpC ox＝60 μA*V-2。求：①小信号增益A V②两个MOS管均饱和时，输出电压的最大摆幅。假定VDD=3V，VTN＝| VTP| ＝0.7V。

图题23 图题24

21. 下图中，设Kn＝2Kp（Kn＝μnCox），λ p ＝2λn ，每个支路偏值电流相等。设每个管的宽长比相

等且均工作在饱和区。初略估计，定性选择那个电路具有：1.最大交流小信号增；2.最低交流小信号增益；3.最高交流输出电阻；4.最低交流输出电阻。并说明理由。

22. 下图中，设Kn＝2Kp（Kn＝μnCox），λ p ＝2λn ，每个支电路偏值电流相等。设每个管的W/L相

等且均工作在饱和区。确定哪个或哪些电路具有下列特性：1.最高小信号电压增益；2.最低小信号电压增益；3.最高小信号输出电阻；4.最低小信号输出电阻； 5.最低功耗；6.最大Vout；7.最小Vout；。并说明理由。