MOS有源电阻与模拟集成电路单元设计详解

本篇文章主要介绍了有源电阻在模拟集成电路设计中的应用，特别是在微电子领域，特别是集成电路的基本单元部分。文章首先指出在集成电路中，尤其是基于MOS器件的有源电阻，如扩散电阻和多晶硅电阻，因其能够显著节省电路板面积而被广泛采用。MOS管在工作于线性区和饱和区时都能作为有源电阻，其中饱和区的特性使得可以获得更大的阻值。 在MOS器件的设计中，如二极管连接（栅-漏相连）的方式，其电阻值受偏置电流的影响，通过调整偏置电流可以控制电阻大小。这种结构不仅可以用作电压源（在小信号应用中），提供稳定的电压，还能够作为分压器，为系统提供直流电压。此外，文章还提到了几种常见的电流源电路，如双极型镜像电流源、基本镜像电流源、威尔逊电流源以及NMOS和MOS威尔逊电流镜，它们是模拟集成电路设计中的核心组件，用于精确控制电流和提供稳定的参考电压。 电流源电路设计是模拟集成电路的基础，包括动态内阻的优化，如通过增大动态内阻R0来改善电流源的性能。基准电压源设计则是电路稳定性和精度的关键，如能隙基准源，通过多个晶体管的配合提供恒定且高精度的电压。文章还涵盖了单端反相放大器、差分放大器、运算放大器等放大电路的设计，这些电路在信号处理和比较中扮演着重要角色。 振荡器的设计是模拟集成电路中的另一个重要部分，它能产生稳定的频率，常用于产生时钟信号或作为信号发生器。最后，D/A与A/D转换器负责模拟信号和数字信号之间的转换，是数据通信和信号处理的重要组成部分。 这篇文章深入剖析了模拟集成电路基本单元的多个关键方面，强调了有源电阻在电路设计中的实用价值，以及各种模拟电路设计技术在实际应用中的作用。这对于从事集成电路设计的专业人士来说，提供了宝贵的知识和技术指导。