复旦大学射频集成电路设计:高级模拟IC电路解析
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更新于2024-08-01
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"高级模拟集成电路电路设计 - 复旦大学/微电子学系/射频集成电路设计研究小组"
本文档是复旦大学微电子学系射频集成电路设计研究小组的一份教学资料,由唐长文副教授编著。主要内容涵盖了高级模拟集成电路设计的基础知识,包括共源放大器、源极跟随器、共栅放大器、运算放大器以及电流镜等关键电路模块的设计与分析。
共源放大器是一种常见的MOSFET放大器配置,它在模拟集成电路中用于电压放大。共源放大器具有较高的电压增益,其工作原理是通过控制MOSFET的栅源电压(VGS)来改变漏极电流(ID),进而影响漏源电压(VDS)。图示中展示了共源放大器的基本电路结构,包括输入端(vIN+、vIN-)、输出端(vOUT)以及关键参数如gmvgs、rDS等。在理想情况下,共源放大器的输出电压与输入电压差(vgs-vt)成比例,且与负载电阻(rDS)相关。为了获得高增益,通常需要较小的(VGS-VT)和较大的电感L。
源极跟随器是一种电压跟随器,其输出电压几乎等于输入电压,但可以提供更大的驱动能力。而共栅放大器则常用于电流放大,其输入阻抗较高,输出阻抗较低,适用于级联电路中。
运算放大器是模拟电路中的核心组件,常用于构建各种线性电路,如积分器、微分器、滤波器等。运算放大器的特性包括高开环增益、低输入偏置电流、高共模抑制比等。电流镜则是一种用于复制或镜像电流的电路,常用于提供恒定的偏置电流或者实现电流源。
此外,文档还提到了差分对和单管放大器,它们是许多高性能模拟电路的基础。差分对能够减小共模噪声,并提高信号处理能力。单管放大器则相对简单,但依然可以在特定应用中提供必要的放大功能。
这份资料深入介绍了模拟集成电路设计中的基本概念和关键组件,对于理解模拟电路的工作原理和设计方法具有重要价值。无论是学生还是专业工程师,都能从中受益,提升对高级模拟集成电路设计的理解和实践能力。
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