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与IC有关部分笔试、面试题目的答案举例.doc

发布时间：2022-06-14 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：3.93M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    EE 笔试/面试题目集合分类--IC 设计基础 模拟电路 1、基尔霍夫定理的内容是什么？（仕兰微电子） （1）基尔霍夫电流定律，简记为 KCL,基尔霍夫电流定律是确定电路中任意节点处各支路电流 之间关系的定律，因此又称为节点电流定律，它的内容为：在任一瞬时，流向某一结点的电流 之和恒等于由该结点流出的电流之和 （2）第二定律又称基尔霍夫电压定律，简记为 KVL。基尔霍夫电压定律是确定电路中任意回 路内各电压之间关系的定律，因此又称为回路电压定律，它的内容为：在任一瞬间，沿电路中 的任一回路绕行一周，在该回路上电动势之和恒等于各电阻上的电压降之和； KVL，沿选定的回路方向绕行所经过的电路电位的升高之和等于电路电位的下降之和 2、平板电容公式(C=εS/4πkd)。 C  S  d  S  r o d  S  r 4 kd  ， 其中，  o  1 4 k  为真空中的介电常数； r 为相对介电常数； S 为平行板的面积； d 为平行板之间的距离； 3、最基本的三极管曲线特性。
    4、描述反馈电路的概念，列举他们的应用。（仕兰微电子） 负反馈种类： （电压并 联反馈（shunt-shunt feedback），电流串 联反馈（series-series feedback），电压串 联反馈 （series-shunt feedback）和电流并联反馈（shunt-series feedback）； 负反馈的优点： 4.1 降低放大器的增益灵敏度，因此广泛应用在放大器的设计中（amplifier design）； 4.2 改变输入电阻和输出电阻； 4.3 改善放大器的线性和非线性失真，因此高质音频放大器通常在 power output stage 采用负反馈； 4.4 有效地扩展放大器的通频带，因此负反馈广泛应用在 broadband amplifiers 中。 5、三极管和 MOS 管的小信号等效模型 5.1 三极管（bipolar transistor）：
    三极管的主要参数： ICBO：集电结反向饱和电流；ICEO：集电极和发射极间的穿透电流，ICEO=（1+beta）ICBO；极间 反向饱和电流越小，三极管质量越好；ICBO（ICEO）、beta 具有正的温度系数；VBE 具有负的温度 系数-2~3mV/K； 集电极最大允许电流 ICM：是指 beta 下降到其额定值得 2/3 时允许的最大集电极电流； 集电极最大允许功率损耗 PCM：是指集电结上允许损耗功率的最大值；Pc=Ic*VCE；选择 Ic、VCE 应保证 Pc
    f  (1 )o f   f 三者之间的大小比较：   f T  f  ，其中 Tf f 5.2 MOSFET transistor
    g m  2 V   ov  I  I 2 V ov ； V ov  2 I  ； I V ov 1 2 2    F 2  0    V V t t MOS 管的亚阈值特性：VGS0 的状态下，因为当 VGS>0 时将产生栅极电流 ig 使 G、S 之间的电阻急剧 下降；当 VGS<0 且|VGS|越大时，耗尽层约宽，导致导电沟道变窄，ids 减小； FET 与 BJT 的比较：
    FET 是电压控制型器件，输入阻抗高；BJT 是电流控制型，输入阻抗相对较低； FET 的 D、S 可以互换；耗尽型 MOS 的 VGS 可正可负，使用比 BJT 灵活； FET 仅利用多数载流子导电；BJT 既使用多数载流子又使用少数载流子导电；FET 的热稳定性和抗辐 射性均优于 BJT； FET 的噪声系数比 BJT 小，尤其是 JFET，噪声系数极低； FET 还可以作为压控电阻使用； 6、放大电路的频率补偿的目的是什么，有哪些方法？（仕兰微电子） 频率补偿是为了改善频率特性，增加相位裕度，提高稳定性，防止 oscillation。 例如在典型的二级运放设计中，可以通过米勒补偿电容实现频率补偿，通过极点分裂来增加相位裕度， 提高稳定性；但要注意米勒补偿电容的引入会导致产生一个右半平面的零点，若设置不当该零点可能 会导致稳定性问题，可以通过调零电阻（nulling resistor）、消除前馈路径或者前馈补偿等方法控制这 个右半平面的零点； 通过负反馈能够扩展增益幅度的平坦范围，也即扩展-3dB 带宽，但要注意深度的负反馈可能会带来 系统的不稳定性问题。 频率补偿（也即相位补偿）的方法有如下几种：（参考华工版模电 P227） 6.1 滞后补偿 接入具有相位滞后特性的 RC 网络，是增益函数相位滞后，达到稳定负反馈放大电路的目的；其 有细分为主极点补偿和极-零点补偿（超前-滞后补偿）； 主极点补偿是在放大电路时间常数最大的回路中并接一个补偿电容 C，令放大电路的主极点频率 下降从而增大相位裕度；该补偿方法的缺点是 C 的容量较大，导致基本放大电路的频带变得很窄； 极-零点补偿（超前-滞后补偿）是在时间常数最大的电路中并接一个 R 和 C 串联的补偿网络，使 得主极点减小，次极点增加，同时还可以利用补偿后产生的零点去抵消原系统中的极点，从而增加相 位裕度；米勒补偿属于这种补偿方式；极-零点补偿同样会使基本放大电路的频带变窄，但比主极点 补偿的频带宽。 6.2 超前补偿 引入相位超前网络，产生额外的零点 fz 和极点 f2，用其产生的零点 fz 去抵消原系统的次极点 P2， 而 f2 则成为新的次极点（注意 f2>P2），在补偿的过程中原系统的主极点 f1 保持不变；通过这种方式 拉开主极点和次极点的距离，提高了负反馈放大电路的稳定性；因为 f1 不变，放大电路的开环通频 带并没有改变；因此超前补偿方法在宽频带放大电路中得到广泛的应用。 7、频率响应，如：怎么才算是稳定的，如何改变频响曲线的几个方法。 判断系统是否稳定的准则： 相位移等于 180 度时，如果增益幅度大于 1 则不稳定；或者增益幅度等于 1 时相位移超过 180 度则不 稳定；一般要求相位裕度超过 45 度；在一些应用中要求相位裕度超过 60 度。 改变频响曲线的方法： （1）通过负反馈能够扩展增益幅度的平坦范围，也即扩展-3dB 带宽，但要注意深度的负反馈可能会 带来系统的不稳定性问题。 （2）在二级运算放大器中可以通过米勒补偿实现极点分裂，增加相位裕度，提高稳定性。 8、给出一个差分运放，如何相位补偿，并画补偿后的波特图。 在典型的二级运放设计中，可以通过米勒补偿电容实现频率补偿，通过极点分裂来增加相位裕度，提 高稳定性；但要注意米勒补偿电容的引入会导致产生一个右半平面的零点，若设置不当该零点可能会 导致稳定性问题，可以通过调零电阻（nulling resistor）、消除前馈路径或者前馈补偿等方法控制这个 右半平面的零点；
    9、基本放大电路种类，优缺点，特别是广泛采用差分结构的原因。 9.1 共源级放大电路 9.1.1 采用电阻负载的共源级放大电路 缺点：gm 随输入信号发生变化；Vin 为大信号时增益发生显著的变化，增益对信号电平的依赖导致 了非线性；要获得较大的增益，则需要很大的 RD，引起面积的增大；制作精确控制阻值的 RD 也较 为困难。
    9.1.2 采用二极管连接当负载的共源级放大电路 优点：当输入和输出电平发生变化时，增益相对保持不变；表明增益是器件尺寸的比较弱的函数； Vout 的最大值可以为 VDD-Vth； 缺点：当需要较高的增益时，M1 的宽长比很大而 M2 的宽长比很小；M2 的宽长比小导致 M2 的 Vov 很大，Vgs2 也很大，导致 Vout （max）很小，因此输出摆幅严重减小； 9.1.3 采用电流源负载的共源级放大电路 输出 Vout 的直流值还没有确定，只有通过负反馈环路把 Vout 箝位在某一个值共源级偏置才达到稳定 9.1.4 工作在线性区的 MOS 为负载的共源级放大电路
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