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1、学院 姓名 学号 任课老师 选课号 密封线以内答题无效电子科技大学二零零 七 至二零零 学年第 二 学期期 终考试模拟集成电路原理 课程考试题 A 卷 （ 120分钟） 考试形式： 开卷考试日期 200 7 年 月 日课程成绩构成：平时 10 分， 期中 0 分， 实验 10 分， 期末 80 分一二三四五六七八九十合计一 选择题（共20题，每题 2分，共40分）1. 对于MOS管, 当W/L保持不变时, MOS管的跨导随过驱动电压的变化是( A )A. 单调增加 B. 单调减小 C. 开口向上的抛物线 D.开口向下的抛物线.2. 关于衬底PNP,下列说法不正确的是( B )A 衬底PNP一般
2、耐压较高.B 衬底PNP一般共射电压增益较高.C 衬底PNP一般容易实现大电流D 衬底PNP不能采用n+ 埋层.3. 对于扩散电阻, 杂质的横向扩散, 会导致电阻值( C )A 变小, B不变, C变大, D可大可小.4. 室温下, 扩散电阻阻值的温度系数为( A )A 正, B零, C负, 可正可负5. 对采用N+作下极板的MOS电容, 采用以下哪种方法可以提高MOS电容值与寄生电容值之比.( C )A, 增加MOS电容面积,B. 减小MOS电容面积.C 增加衬底的反向偏压.D 减小衬底的反向偏压.6. 在版图设计中, 电学规则检查称为（ B ）A. EXTRACT B. ERC C. DR
3、C D. LVS7. 随着微电子工艺水平提高, 特征尺寸不断减小, 这时电路的工作电压会（ D ）A不断提高 B. 不变 C. 可大可小 D. 不断降低8. 对CMOS PTAT源， 器件是工作在（ D ）A饱和区和线性区 B. 都是饱和区 C.线性区和亚阈区 D. 饱和区和亚阈区9. 下图示出的剖面图 ( C )AA是纵向pnp, B是纵向pnpBA是横向pnp, B是纵向pnpCA是纵向pnp, B是横向pnpDA是横向pnp, B是横向pnp10. 对于电流镜的要求, 那种说法正确( C )A. 输出阻抗高 B输出阻抗低 C交流输出阻抗高 D直流输出阻抗高11. Cascode电流镜的最
4、小输出电压VMIN(out)的值为( C )AVON+VTN B.2(VON+VTN) C. 2VON+VTN D. VON+2VTN12. 差分放大器差模电压增益为( B )A-gmRc B. gmRc C. -2gmRc D. 2gmRc13. 在下列防止CMOS IC中闩锁效应的办法中， （ C ）不可采用。A 让NMOS和PMOS在许可的范围尽可能远离；B 降低寄生NPN、PNP的；C 增加RS、RW；D 采用深槽隔离。14. MOS共栅放大器的特点是 ( D )A放大器输入输出反相, 输入阻抗高B放大器输入输出同相, 输入阻抗高C放大器输入输出反相, 输入阻抗低D放大器输入输出同相,
5、 输入阻抗低15. 在CMOS差分输入级中, 下面的做法哪个对减小输入失调电压有利 ( A )A 减小有源负载管的宽长比.B 提高静态工作电流.C 减小差分对管的沟道长度和宽度D 提高器件的开启(阈值)电压16. 在E/D NMOS输出级中, 常加入”零管”以降低功耗, 此”零管”将被设计为 ( A )A宽长比较大, 阈值电压为0V B宽长比较小, 阈值电压为0VC宽长比较大, 阈值电压大于0VD宽长比较小, 阈值电压大于0V17. CMOS推挽放大器NMOS管和PMOS管分别工作于( C ).A . NMOS管工作于截止区和线性区; PMOS管工作于截止区和线性区B. NMOS管工作于饱和区
6、和线性区; PMOS管工作于饱和区和线性区C. NMOS管工作于饱和区和截止区 PMOS管工作于饱和区和截止区D. NMOS管工作于饱和区和线性区; PMOS管工作于截止区和线性区18. 在差分电路中, 可采用恒流源替换”长尾”电阻. 这时要求替换”长尾”的恒流源的输出电阻 ( A )A越高越好, B.越低越好 C. 没有要求 D. 可高可低19. 电阻的版图中, 直角拐角处的电阻为( B )A. 0.25方 B. 0.5方 C. 1方 D. 1.5方 20. 在版图设计上, 采用比例电阻和比例电容的设计可以 ( C )A. 提高电阻或电容自身的绝对精度, B. 提高电阻或电容自身的相对精度,
7、 C. 减小电阻或电容间的比例误差D. 无影响21. 差分对中, 不影响其共模抑制比的因素为( C )A差分管的对称性 B电流源的交流阻抗C输入电压幅度D电阻RC1和RC2的对称性二 简答题（共5题，每题4分， 共20分）(1) 试用四层结构模型表示NPN晶体管. 并说明其寄生晶体管及其影响.(2) 试分析MOS电容的寄生效应.MOS电容普遍使用在双极型工艺中，如下图所示，在制造过程中，插入了一步增加掩膜的步骤老生成一个跃过集电极扩散的区域，在这个区域将生长一个薄二氧化硅层。然后铝镀层将被置于这个氧化物薄层上，在铝和发射极扩散区之间制作一个电容，该电容的电容值范围为0.3-0.5Ff/um2,
8、击穿电压为6.-100V。该电容具有很强的线性，而且温度系数很低。但由于外延-衬底结的耗尽电容，在n型底片和衬底之间将产生一个相当大的寄生电容Ciso，但这种寄生在很多应用中并不重要。(3) 画出共源共栅放大器基本结构, 简述其工作原理及特点.基本原理：M1为输入器件，M2为共源共栅器件，共源级M1将输入电压信号Vin转换为电流信号gmVin，该电流信号流入M2漏端，从其源端输入到负载。特点： 输出阻抗很高： 最大电压增益大约等于晶体管本征增益的平方： 电压余度减小（输出摆幅） 屏蔽输入器件，使它不受输出结点电压变化的影响。(4) 运算放大器输入级的主要要求有哪些?要求：低输入失调电流、低输入
9、失调电压、低输入偏置电流、高输入阻抗、低输出阻抗、高共模输入电压范围。(5) 设计规则是根据什么制定的? 什么是设计规则?制定规则的根据：考虑器件在正常工作条件下，根据实际工艺水平（包括光刻特性、刻蚀能力、对准容差等）和成品率要求。给出的一组同一工艺层及不同工艺层之间几何尺寸的限制，主要包括线宽、间距、覆盖、露头、凹口、面积等规则，分别给出它们的最小值，以防止掩膜图形的断裂、连接和不良物理效应的出现。设计规则：设计规则是70年代末发展起来的一种设计规则，以无量纲的为单位表示所有几何尺寸的限制，是工艺流水线所具有的工艺分辨率。在制造掩膜版时，要赋给具体尺寸需通过对下述因数进行综合分析而定： 制版
10、设备可实现的最细线条和最小线条间距的掩膜版； 光刻设备的套刻精度； 光刻可形成的最细线条和最小线条间距； 刻蚀过程对尺寸的影响以及工艺过程中高温处理对硅片产生变形和对杂质分布的影响等等。通常等于栅长的一半，在版图设计中各种图形尺寸都是的倍数。三 （10分）对于下图的电流源, 如果V, V, A, , k, ,求(1) 输出电流, (2)输出电阻.用误差试探法，可以得出：Io=0.97mARs是从T2的基极看进去的等效电阻式中 ，四 （15分）对如下电路结构，确定输出电流温度系数最小时，二极管的个数n和电阻R的值.假定：齐纳管击穿电压为7V，VBE=0.7V输出电流为100A，电流镜M1和M2面积比为2比1，并且对于齐纳管：mV/C对于电阻：ppm/C, ppm=百万分之一对二极管及正偏pn结：mV/C为了使该电路温度系数最小，齐纳管电压和电阻的正温度系数与二极管PN结电压的负温度系数相等，由回路方程得到：由于VZ=7V，VBE=0.7V，Im1=50A则n10对该公式对温度求导：则又则代入数据得令对该函数对n求导化简可得解该方程可得由于n小于10，所以n=2则 五 （15分）下图电路被设计为(W/L)1-4=50/0.5m, 且mA. (1) 计算小信号电压增益(2) 如果输入共模电平是1.3V, 确定最大输出电压摆幅.第 1 页 共 9页
