IC设计基础笔试面试常见题目(含详细答案)

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1、EE 笔试/面试题目集合分类-IC 设计基础 模拟电路模拟电路 1、基尔霍夫定理的内容是什么？（仕兰微电子）、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，是电流的连续性在集总参数电路上的体现，其物理背 景是电荷守恒公理。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； 在列写节点电流方程时，各电流变量前的正、负号取决于各电流的参考方向对该节点的关系（是“流入”还是“流出”） ；而各电流值的正、负则反映了该电流的实际方向与参考 方向的关系（是

2、相同还是相反） 。通常规定，对参考方向背离（流出）节点的电流取正号，而对参考方向指向（流入）节点的电流取负号。 （2）第二定律又称基尔霍夫电压定律，简记为 KVL，是电场为位场时电位的单值性在集总参数电路上的体现，其物理背景是能量守恒公理。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 定律是描述电路中组成任一回路上各支路（或各元件）电压之间的约束关系，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、平板电

3、容公式(C=S/4kd)。 4rorSSSCddkd ， 其中，1 4ok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、最基本的三极管曲线特性。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）、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）

4、 ； 负反馈负反馈的优点的优点： 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、三极管和三极管和 MOS 管的小信号等效模型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

5、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-23mV/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 Pc0 的状态下，因为当 VGS0 时将产生栅极电流 ig 使 G、S 之间的电阻急剧 下降；当 VGSP2） ，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

6、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、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。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。

7、（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、给出一个差分运放，如何相位补偿，并画补偿后的波特图。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、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。，优缺点，特别是广泛

8、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； V out 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 V ov 很大，Vgs

9、2 也很大，导致 V out （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 V out 的直流值还没有确定，只有通过负反馈环路把 V out 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 缺点：oxC，THPV随工艺和温度改变，产生一个精确的 Vb 需要复杂的电路； 优点：V out（max）= VDD，输出摆幅较大 9.1.5 source degeneration 的共源级放大电路 1m m mSgGg R，如果 Rs 很大，则 Gm 很稳定，增益 Av 也很稳定；代价是 Av 的减小。 9.2

10、共漏极放大电路（源跟随器） 1 ()mS V mmbSg RAggR上图中 M1 的漏电流受输入直流电平 Vin 的强烈影响；采用电流源来替代 Rs 可以解决这个问题： 、 特点：高输入阻抗；中等偏小的输出阻抗； 体效应进一步减小了输出阻抗； 9.3 共栅级放大电路 ()vmmbDAggR1 1 ()()DoD in mmbommbommbRrRZggrggrgg在 RD 较小时输入阻抗为：1in mmbZgg（体效应进一步减小了输入阻抗） 共栅极共栅极相当于一个电流相当于一个电流 buffer 共栅极中，共栅极中，gdC不会在输入-输出产生高频反馈，因此带宽较大； 9.4 共源共栅级放大电路

11、 输出阻抗高：221outmooZgr r，容易实现高的本证增益 因为共源共栅具有高的输出阻抗，一种普遍应用是很定电流源。 缺点：M2 叠加在 M1 上导致需要额外的电压余度，输出电压摆幅减小。 三种基本放大电路的对比总结：三种基本放大电路的对比总结： 相位关系：CS 反相；CG、CD 同相； 放大倍数：CS、CG 较大，CD 小于且接近于 1； 差分结构的优点：差分结构的优点： 放大差模信号， 抑制共模噪声， 抗干扰能力强； 差动输出相比单端输出增大了可得到的最大电压摆幅； 在电路对称的条件下，差动对管的零点漂移及噪声、干扰的大小与极性均相同，可视为共模信号，因 此，差放具有很强的抑制零点漂

12、移及抑制噪声与干扰的能力。 10、给出一差分电路，告诉其输出电压、给出一差分电路，告诉其输出电压 Y+和和 Y-,求共模分量和差模分量。求共模分量和差模分量。 输出共模信号：2CMYYY；输出差模信号：DMYYY11、画差放的两个输入管。、画差放的两个输入管。 11.1 CMOS 组成的差分对： 若1 12 112SS ovovIIVV为平衡态时 M1、M2 的过驱动电压；则差模输入 Vid 满足1|2idovVV时差分对工作在线性区； 11.2 BJT 组成的差分对： VEEVCCIEE2idV2idV1Ci2Ci当输入差模电压 Vid 满足：| 2idTVV时，差分对工作在线性区； 121

13、(1)221(1)22id CEE Tid CEE TViIVViIV12、画出由运放构成加法、减法、微分、积分运算的电路原理图。并画出一个晶体管级的运放电路。、画出由运放构成加法、减法、微分、积分运算的电路原理图。并画出一个晶体管级的运放电路。 （仕兰微电子）（仕兰微电子） 集成运放若处于开环或者正反馈闭环应用时，处于非线性饱和工作状态，也即非线性区，输出要么高 电平要么低电平； 运放在非线性区时虚运放在非线性区时虚断但不虚短断但不虚短； 若处于负反馈闭环应用时， 则处于线性工作状态，也即线性工作区；运放在线性区时虚断、虚短运放在线性区时虚断、虚短； 12.1 比例运算电路： 12.1.1

14、反向输入方式 ViVoR1R221oivR vR 12.1.2 同相输入方式 ViVoR1R2211oivR vR 12.2 加法运算电路 12.2.1 反向加法运算电路 Vi1VoR1Rf12 12()ff oiiRRvvvRR R2Vi212.2.2 同相加法运算电路 Vi1VoR1Rf32 12 32321()(1)f oiiRRRvvvRRRRRR2Vi2R312.3 减法运算电路 12.3.1 差动输入方式实现减法运算 Vi1VoR1Rf3 12 1321(1)ff oiiRRRvvvRRRR R2 Vi2R312.3.2 反向求和电路实现减法运算 Vi1 Vo1R1Rf1Rp1Vo

15、R3Rf2Rp2R2 Vi21 11 122 12 32212 12 312f oiff ooifff oiiRvvRRRvvvRRRRRvvvRRR 12.4 积分电路 ViVoR1oiv vRCs RpC011( )( )( )(0)toiiov tv t dtv t dt V tRCRC12.5 微分电路 ViVoRoivRCsv RpC( )( )-i odv tv tRCdt13、用运算放大器组成一个、用运算放大器组成一个 10 倍的放大器。 （未知）倍的放大器。 （未知） ViVoR9 R14、给出一个简单电路，让你分析输出电压的特性（就是个积分电路） ，并求输出端某点的、给出一个

16、简单电路，让你分析输出电压的特性（就是个积分电路） ，并求输出端某点的 rise/fall 时间。时间。(Infineon 笔试试题笔试试题) 15、电阻、电阻 R 和电容和电容 C 串联，输入电压为串联，输入电压为 R 和和 C 之间的电压，输出电压分别为之间的电压，输出电压分别为 C 上电压和上电压和 R 上电上电 压，要求绘制这两种电路输入电压的频谱，判断这两种电路何为高通滤波器，何为低通滤压，要求绘制这两种电路输入电压的频谱，判断这两种电路何为高通滤波器，何为低通滤 波器。当波器。当 RCR1； IVOV21122(1)TTHTTHRRVVVVRRRTVTV21122()(1)DDDDTTHTTHRRVVVVVVRRR23.2 CMOS 集成施密特触发器 VDDVDDVIVOVIVO5V