类比cmos积体电路设计【PPT课件】

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1、差動放大器,4.1 單端運作和差動運作 4.2 基本差動對4.2.1 定性分析4.2.2 定量分析 4.3 共模響應 4.4 負載MOS之差動對 4.5 Gilbert細胞電路,簡 目,單端信號和差動信號,單端信號:相對於一個定電壓(通常為接地端)量測而得的 信號。 差動信號:二個具有相等但方向相反電壓之節點間所量測 而得的信號。其平均電壓稱為共模電壓。,共模排斥,(a)耦合所帶來之信號破壞;(b)藉由差動運作以減少耦合效應。,共模排斥,供應電壓雜訊對(a)單端電路之效應;(b)差動電路之效應。,差動運作,藉由差動運作以減少耦合雜訊。,簡單差動電路,(a)簡單差動電路;(b)對於輸入共模位準之

2、靈敏度。,基本差動對,差動對之輸入輸出特性,差動放大對二個重要特性: 其輸出端的最大和最小位準被明確地定義出來(分別為 VDD 和 VDDRDISS )並且和輸入的共模位準無關。 當 Vin1=Vin2 時,其小信號增益為最大值。,電路的共模特性,(a)感測出一輸入共模變化之差動對;(b)如果 M3 運作於深三極管區之等效電路;(c)共模輸入輸出特性關係圖。,差動對的輸入輸出振幅限制,畫出差動對的小信號增益與輸入共模位準的關係圖。 解:如圖4.9所示,當 Vin,CM 超過 VTH 時,增益將會開始增加,在尾電流源進入飽和區時 (Vin,CMV1),增益仍維持為常數。最後,如果 Vin,CM

3、持續增加使電晶體進入三極管區時 (Vin,CMV2),增益便開始下降。,例題 4.1,差動對的定量分析,如果 RD1=RD2=RD,得到Vout1=VDDRD1ID1,Vout2=VDDRD1ID1。 VP=Vin1VGS1=Vin2VGS2,則Vin1Vin2=VGS1VGS2。 對一平方律元件來說,差動對的定量分析,利用 ID1+ID2=ISS,差動對的定量分析,兩邊平方且,差動對的定量分析,分別以 DID 和 DVin 象徵 ID1ID2 和 Vin1Vin2,可證明,因 Vout1Vout2=RDDI=RDGmVin,可寫出在平衡狀態時電路的小信號差動電壓增益為,當 DVin 超過一極

4、限時,一電晶體將會攜帶全部的 ISS,並將另一個電晶體關閉。因 ID1=ISS,DVin=VGS1VTH ,可得對零差動輸入信號來說,ID1=ID2=ISS/2 且,汲極電流和總轉導對輸入電壓之變化,畫出差動對的輸入輸出特性圖,當元件寬度和尾電流變化時。 答:考慮圖4.13所示的特性圖,當 W/L 增加時,DVin1 減少,使得二個元件同時開啟時輸入範圍變窄圖4.13(b)。當 ISS 增加時,輸入範圍與輸出電流振幅一起增加圖4.13(c),當 ISS 增加或 W/L 減少時,我們直觀地預期電路會變得更線性。,例題 4.2,施加一小信號 Vin1 和 Vin2,並假設 M1 和 M2 位於飽和

5、區。 其差動電壓增益 因為在平衡狀態附近,每個電晶體都攜帶約 ISS/2 之電流,此表示式將會減少為 gmRD,其中 gm 象徵了 M1 和 M2 的轉導值。 假設 RD1=RD2=RD。,差動對小信號特性分析,(a)感測一輸入信號之差動對;(b)(a)中之電路被看做為一個 M2 退化之共源極組態;(c)(b)之等效電路。,差動對小信號分析方法一:重疊原理,利用戴維尼等效電路取代 Vin1 和 M1: VT=Vin1,RT=1/gm1。,差動對小信號分析方法一:重疊原理,差動對小信號分析方法一:重疊原理,當 gm1=gm2=gm 時,由於對稱之故,執行重疊原理,在圖4.17之電路中,M2 為

6、M1 的二倍寬,如果 Vin1 和 Vin2 之偏壓值相同時,計算其小信號增益。答: 如果 M1 和 M2 之閘極電壓相同時,則 VGS1=VGS2 且 ID2=2ID1=2ISS/3。因此 且 。依照上述過程,可證明注意,對於一給定之 ISS,此數值比對稱差動對之增益還低(每個元件為 2W/L),因為其 gm1 較小。,例題 4.3,對稱電路的輔助定理,考慮圖(a)之對稱電路,其中 D1 和 D2 象徵了任意三端點主動元件,假設 Vin1 由 V0 變化至 V0+DVin 而 Vin2 由 V0 變化至 V0DVin 圖(b),如果電路仍維持線性時,VP 將不會改變。假設= 0。,對稱電路的

7、輔助定理證明,假定 V1 和 V2 有一相同平衡值 Va 且分別變化 DV1 和 DV2 圖(c),輸出電流將分別變化 gmDV1 和 gmDV2。 因為 I1+I2=IT,可得 gmDV1+gmDV2= 0,亦即 DV1=DV2。 Vin1V1=Vin2V2,因此 V0+DVin(Va+DV1)=V0DVin(Va+DV2),所以可得到 2DVin=DV1DV2=2DV1。 換句話說,如果 Vin1 和 Vin2 分別變化 +DVin 和 DVin 時,V1 和 V2 也會產生相同的變化量,亦即輸入端的差動變化被 V1 和 V2 吸收了。事實上,因為 VP=Vin1V1,且 V1 和 Vin

8、1 的變化相同,故 VP 將不會改變。,對稱電路的戴維尼等效觀點,D1 和 D2 在節點 P 之影響可以戴維尼等效電路來表示,如果 VT1 和 VT2 變化相同但極性相反且 RT1 和 RT2 相等時,VP 將維持不變。,差動對小信號分析方法二:半電路,節點 P 可被視為一交流接地且電路可被分解為兩個分開的半電路。VX/Vin1=gmRD 和 VY/(Vin1)=gmRD。,計算圖4.20(a)之電路差動增益,如果0。 答: 應用半電路觀念如圖4.21所示,我們得到 VX/Vin1=gm(RD|rO1) 和 VY/( Vin1)=gm(RD|rO2),因此可得 (VXVY)/(2Vin1)=g

9、m(RD|rO),其中 rO=rO1=rO2。注意在此處方法一需要很冗長的計算過程。,例題 4.4,任意輸入信號的差動和共模成份,差動和共模信號的疊加,計算圖4.20(a)之電路中,如果 Vin1Vin2 且 0 時,計算其 VX 和 VY。,例題 4.5,計算圖4.20(a)之電路中,如果 Vin1Vin2 且 0 時,計算其 VX 和 VY。 答: 對於差動模態運作時,從圖4.24(a)中可得那就是說對共模運作來說,電路將變成如圖4.24(b)所示,而當 Vin,CM 改變時,VX 和 VY 將變化多少?如果電路為全對稱且 ISS 為理想電流源時,被 M1 和 M2 由 RD1 和 RD2

10、 引入之電流等於 ISS/2 且和 Vin,CM 無關。因此,當 Vin,CM 改變時,VX 和 VY 將不會改變。有趣的是,電路僅放大了 Vin1 和 Vin2 之間的差,而消除了 Vin,CM 的效應。,例題 4.5續,共模響應,(a)感測共模輸入之差動對;(b)(a)之簡化模式;(c)(b)之等效電路。,圖4.26之電路使用一電阻而不用電流源來定義一 1mA 之尾電流,假設 (W/L)1,2= 25/0.5,nCox= 50A/V2,VTH= 0.6V,= 0,VDD= 3V。 (a)RSS 維持於 0.5V 之輸入共模信號為何? (b)計算差動增益為 5 時的 RD 值。 (c)如果輸

11、入共模位準比(a)中所求得的值高 50mV 時,輸出端將會如何?,例題 4.6,答: (a)因為 ID1=ID2= 0.5mA,我們得到因此 Vin,CM=VGS1+0.5V= 1.73V,泣意 RSS= 500。 (b)每個元件的轉導為且 RD= 3.16k 時可增益值為 5。因為 Vin,CM= 1.73V 且 VTH= 0.6V,電晶體將偏離三極管區 290mV。 (c)如果 Vin,CM 增加 50mV,由等效電路可推論 VX 和 VY 將會減少現在,M1 和 M2 偏離三極管區 143mV,因為輸入共模位準增加 50mV 而輸出共模位準減少了 96.8mV。,例題 4.6續,共模-差

12、動轉換特性,RD1=RD 且 RD2=RD+DRD。 當 Vin,CM 增加時,ID1 和 ID2 增加 gm/(1+2gmRSS)Vin,CM,不匹配造成之共模雜訊效應,由於電阻不匹配所產生之共模雜訊效應。,電晶體不匹配所造成的非對稱性,電晶體不匹配所造成的非對稱性,兩個差動對如圖疊加起來,電晶體 M3 和 M4 遭遇到 gm 之不匹配為 Dgm,在節點 P 之總寄生電容為 CP,否則電路則為對稱。有多少供應雜訊將會在輸出端以差動成份出現？假設= 0。答: 忽略節點 A 與 B 之電容,我們注意到供應雜訊在這兩個節點出現且並無衰減,以 1/(CPs) 取代 RSS 並考慮其大小,得到關鍵在於

13、當供應雜訊頻率增加時,此效應也變得更為重要。,例題 4.7,共模排斥比,只考慮 gm 不匹配時,其中 Vin1= Vin2,gm=(gm1+gm2)/2,負載MOS之差動對,(a)負載二極體之差動對,(b)負載電流源之差動對,加入電流源以增加電壓增益,差動增益大約為沒有負載PMOS電流源的五倍。,利用疊接以增加電壓增益,可變增益放大器,(a)簡單可變增益放大器;(b)提供可變增益的二種組態。,Gilbert單元,解釋為何Gilbert單元可以操作為一類比電壓相乘器。 解: 因為電路增益為 Vcont= Vcont1Vcont2 的函數,我們得到 Vout=Vinf(Vcont)。將 f(Vco

14、nt) 以泰勒展開式展開且只留下其一次項,Vcont,我們得到 Vout=VinVcont。因此,電路可以放大電壓,此特性將伴隨著任意的電壓控制可變增益放大器。,例題 4.8,Gilbert單元,(a)Gilbert單元利用下端之差動對感測輸入電壓;(b)對非常大之正 Vout 的信號路徑;(c)對非常大之負 Vout 的信號路徑。,商业 shngy commerce;trade;business 以货币为媒介进行交换从而实现商品的流通的经济活动。商业有广义与狭义之分。广义的商业是指所有以营利为目的的事业；而狭义的商业是指专门从事商品交换活动的营利性事业。首先影响制造业然后影响商业的原材料短缺

15、。二十年目睹之怪现状第五五回：“见了继之 ，谈起到广东的事，原来也是经营商业的事情。” 黄金货币 商业，是一种有组织的提供顾客所需的品与服务行为。大多数的商业行为是通过以成本以上的价格卖出商品或服务来赢利，如微软、索尼、IBM、联想、通用都是盈利性的商业组织典型的代表。然而某些商业行为只是为了提供运营商业所需的基本资金，一般称这种商业行为为非赢利性的，如各种基金会，以及红十字会等。一般认为，商业源于原始社会以物易物的交换行为，它的本质是交换，而且是基于人们对价值的认识的等价交换。 编辑本段释义商业有广义与狭义之分。广义的商业是指所有以营利为目的的事业；而狭义的商业是指专门从事商品交换活动的营利

16、性事业。商业保险 商业保险又称金融保险，是相对于社会保险而言的。商业保险组织根据保险合同约定，向投保人收取保险费，建立保险基金，对于合同约定的发生造成的财产损失承担赔偿责任；或当被保险人死亡、伤残、疾病或者 众业 达到合同约定的年龄、期限时承担给付保险金责任的一种合同行为。 其具有如下特征： 1、商业保险的经营主体是商业保险公司。 2、商业保险所反映的保险关系是通过保险合同体现的。 3、商业保险的对象可以是人和物（包括有形的和无形的），具体标的有人的生命和身体、财产以及与财产有关的利益、责任、信用等。 4、商业保险的经营要以盈利为目的，而且要获取最大限度的利润，以保障被保险人享受最大程度的经济

17、保障。 社会保险 社会保险是指国家通过立法强制实行的，由劳动者、企业（雇主）或社区、以及国家三方共同筹资，建立保险基金，对劳动者因年老、工伤、疾病、生育、残废、失业、死亡等原因丧失劳动能力或暂时失去工作时，给予劳动者本人或供养直系亲属物质帮助的一种社会保障制度。 它具有保障劳动者基本生活、维护社会安定和促进经济发展的作用。 其具有如下特征： 1、保障性：指保障劳动者的基本生活。 2、普遍性：社会保险覆盖所有社会劳动者。 3、互助性：利用参加保险者的合力，帮助某个遇到风险的人，互相互济，满足急需。 4、强制性：由国家立法限定，强制用人单位和职工参加。 5、福利性：社会保险是一种政府行为，不以盈利

18、为目的。 商业保险与社会保险的区别： 1、性质不同：社会保险具有保障性，不以盈利为目的；商业保险具有经营性，以追求经济效益为目的。 2、建立基础不同：社会保险建立在劳动关系基础上，只要形成了劳动关系，用人单位就必须为职工办理社会保险；商业保险自愿投保，以合同契约形式确立双方权利义务关系。 3、管理体制不同：社会保险由政府职能部门管理；商业保险由企业性质的保险公司经营管理。 4、对象不同：参加社会保险的对象是劳动者，其范围由法律规定，受资格条件的限制；商业保险的对象是自然人，投保人一般不受限制，只要自愿投保并愿意履行合同条款即可。 5、保障范围不同：社会保险解决绝大多数劳动者的生活保障；商业保险

19、只解决一部分投保人的问题。 6、资金来源不同：社会保险的资金由国家、企业、个人三方面分担；商业保险的资金只有投保人保费的单一来源。 7、待遇计发不同：社会保险的待遇给付原则是保障劳动者基本生活，保险待遇一般采取按月支付形式，并随社会平均工资增长每年调整；商业保险则按“多头多保，少投少保，不投不保”的原则确定理赔标准。 8、时间性不同：社会保险是国家稳定的、连续性的制度；商业保险是一次性、短期的企业行为。 9、法律基础不同：社会保险由劳动法及其配套编辑本段现代意义的“策划”现代意义的“策划”可以理解为借助一定的信息素材，为达到特定的目的、目标而进行设计、策划，以为具体的可操作性行为提供创意、思路

20、、方法与对策。 策划就是一种策略、筹划、谋划或者计划、打算、它是为个人、企业、组织机构为了达到一定的目的，充分调查市场环境、以及相关联的环境的基础之上，遵循一定的方法或者规则对未来即将发生的事情，进行系统、周密、科学地预测并制定科学的可行性的策划方案，同时在发展中不断地调整以适应环境的变化，从而制定切合实际情况的科学的方案就叫做策划。 综上所述策划有以下几个主要的特点： 第一、策划的本质一种思维智慧的结晶。 第二、策划具有目的性，不论什么策划方案，都是有一定的目的，不然策划就没意义了。 第三、策划具有前瞻性、预测性，策划是人们在一定思考以及调查的基础之上进行的科学的预测、因此具有一定的前瞻性。

21、 第四、策划具有一定的不确定性、风险性。策划既然是一种预测或者筹划就一定具有不确定性或者风险。 第五、策划具有一定的科学性。策划是人们在调查的基础之上、进行总结、科学的预测，策划不是一种突然的想法、或者突发奇想的方法、它是建立在科学的基础之上进行的预测、筹划。 第六、策划具有科学的创意，策划是人们思维智慧的结晶，策划是一种思维的革新、具有创意的策划，才是真正的策划，策划的灵魂就是创意。 第七、策划具有可操作性，这是策划方案的前提，如果一个策划连最基本的可操作性就没有，那么这个策划方案，再有创意、再好也是一个失败的策划方案。 发展观念： 从用户和市场需求入手，逐步认识、掌握及运用行业发展规律，推

22、行“知本运营(人力资源)战略”、“资本运营战略”、“资讯运营战略”及“创新+速度”战略，高速成长，非线性发展。 经营策略： 通过用户评判、以提高用户为主导来树立企业品牌；通过对外拓展，标准化运营模式，大幅度扩展、巩固设计市场份额；通过开放式、多方位的合作形式，建立、丰富工作室的人力资源队伍。 工作风气：宽厚、专业、创新、高效。 营销策划的方法 营销策划是对营销活动的设计与计划，而营销活动是企业的市场开拓活动，它贯穿于企业经营管理过程。因此，凡是涉及市场开拓的企业经营活动都是营销策划的内容。 1点子方法 什么是点子？从现代营销角度来说，点子是指有丰富市场经验的营销策划人员经过深思熟虑，为营销方案

23、的具体实施所想出的主意与方法。 2创意方法 创意是指在市场调研前提下，以市场策略为依据，经过独特的心智训练后，有意识地运用新的方法组合旧的要素的过程。 3谋略方法 谋略是关于某项事物、事情的决策和领导实施方案。 编辑本段非策划的含义非策划是相对于策划提出的一个策划思想.著名策划人兰何水生认为，策划人不能把自己禁锢在策划里头寻死觅活，策划人的高境界应该是超脱，超脱于策划理论技能之外，利用其他专业行业的知识解决策划内部的问题及与其他策划的较量，好比说，策划是正派武功，非策划是邪门歪道，策划人首先是敢于突破创新的人，沾一点、学一点甚至全用邪门歪道解决策划问题首先使得你看问题的视角和解决问题的方法更宽

24、广，此外你的非策划必然让对手琢磨不透更易取胜。 编辑本段概念及延伸 概述有人问什么是策划。 做某件事的逻辑顺序就是策划，也称作创意策划。简单的策划，也可以说是想法、创意、点子。 比如某人要喝水，先要打井，要先勘测哪块地方打下去会有好喝的水出来，要找好将要约好来打井的朋友，要找铲子，大家某时间地点集合一起去挖井，把这些做事的过程逻辑写下来以后就是一个策划。 策划是书面语言（或图表）就是在这些书面语言（图表）中阐述出一个实现某件事情的理论逻辑过程，有人说，有好的想法，在心里就好，何必要写下来，到时把这个想法，用原话即时说出来给必要的人听就是了。 用原话与书面的对比效果： 原话需要你们双方亲身某个场

25、合，嘴巴交流，需要占用双方的时间，表达思想需要各种技巧，你的想法在这些条件下，能否被对方记住，你离开了，这些思想交流的过程就消失了，这些都是原话的弊端，如果你真的想让对方看到你的思想，你就必须要写下来，把这些思想放在了纸上，既可以方便你根据所得的资料即时改善想法，也不用你每个必要的人面前都占用时间去卖力的表达一遍，写在纸上也可以方便传播你的想法，别人可以在任何方便的时候，看到你的想法，这时你的想法就是策划了。 策划的分类策划根据公司的职业需要有分成游戏策划，市场策划，营销策划，广告策划，产品策划，节目策划，电影策划，房地产策划等等。 虽然策划的职业不同，需要了解或找寻的知识资料也不同，但是策划

26、要做的事情的方式都是一样的，无论从事哪方面的专职策划只要能掌握的策划逻辑就好，都不需要深入去学习相关行业的专业技能，比如做网络游戏策划，我们只要知道程序可以这么做到就好，不用告诉程序员程序要怎么样去写，所以策划作为一个工作的门槛是很低的，你有思想有好的点子会写字或画图表达出来就可以成为策划。当然如果能全面的了解各方面的知识是最好了，特别是了解营销方面的知识会对策划的联想创意方面很有帮助。 策划的启蒙策划最初就来自于我们小时候的随着年龄而不停止的梦想，后来形成了很多想法，某个想法灵机闪现脱颖而出，它冲动着一时占据了你的思维，最后你把这个灵机闪现的想法写下它的实现的逻辑过程就是策划，所以好的策划一开始来自你的好的想法，常常好的想法来自你现实生活中的一些东西而形成产生的灵机想象，抓住灵机想象，不断调查得到资料，来务实的分析清楚即将去做某件事情的每一个细节过程得失，可能造成的问题与结果，在策划中根据其中各种问题的来提出解决方案，并分析其可行性。 比如上面，策划中要分析清楚，要喝水是否就一定要打井呢，有没其他更好的方法，分析种种原因状况以后，再下定要做打井这件事情的决心，有了决心开始做事；打在哪里好？是否需要其他什么证照办理，是否需要与某些涉及到的人或者事物协调好才能打井？确定无误了，找朋友帮忙或者请工人来打井 所以让人看明白为什么要这么去做这件事情，就是策划要做的事情。,