文档介绍：北京工业大学
硕士学位论文

姓名:刘彤芳
申请学位级别:硕士
专业:微电子与固体电子学
指导教师:吴武臣
20050501
摘要代高科技领域的研究竞争热点。近年来,模拟集成电路呈现出强劲的发展势头。构组成,着重分析了放大器的核心部分——差分电路的工作原理,研究作为信息产业基石的集成电路技术多年来保持着迅猛发展的态势,并成为当集成运算放大器是构成模拟集成电路的重要模块,而集成运算放大器在数模混集成电路和超大规模集成电路、低功耗电子应用等方面显示出巨大优势。因此,研究开发商性能的集成运算放大器不仅具有重要的科学意义,还具有巨大的经济意义。本论文针对一款通用集成运算放大器,利用上华公司的微米工艺库对其进行仿真,根据仿真结果对电路参数重新进行了理论计算并完成了改进型集成运算放大器的设计。进一步对改进型集成运放进行仿真和性能分析并最终完成了版图设计。综合结果表明,改进型集成运放的各项性能与原电路性能基本一致,且功耗降为改进前的三分之一。论文共分五章。第一章绪论,主要介绍课题背景和意义,同时对集成运算放大器的发展概况和主要应用作一简短回顾。第二章根据运算放大器的结了基本差分对和带有源负载差分对的差模响应特性和共模响应特性,并对用于偏置的几何比例电流源和输出级的原理进行了简要分析。后三章是本文的重点。第三章利用上华微米工艺库完成了对原电路的仿真并将仿真结果与原电路性能进行了对比,从器件参数与电路增益和稳定性的关系入手,通过计算得到了理论上基本能够满足原电路性能的新的器件参数,完成了改进型集成运算放大器的设计。第四章对改进型集成运算放大器的电路特性进行了仿真,根据仿真结果完成了对改进型放大器的优化设计。第五章综合考虑了匹配度、寄生效应和可靠性等影响因素前提下,完成了改进型放大器的版图设计和版图的验证。关键词模拟集成电路;玹集成运算放大器;抡妫话嫱忌杓
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虢龇包新签名胆蹴巡,。签名:多随日期:塑:红矿关于论文使用授权的说明独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑
第滦髀课题背景拟集成电路。非线性模拟电路的输出信号与输入信号之间满足某种特定的非线性在整个电子系统中,模拟信号的处理始终是影响系统性能优劣的的一个瓶颈。模拟集成电路设计在传统上曾经受到工艺技术的阻碍,这是因为工艺技术⋯集成电路的设想是英国雷达专家畐锬晔状翁岢龅摹昝国德克萨斯公司的基比尔和仙童公司的诺伊斯首先成功的制造了世界上第一块集成电路。近几十年来,飞速发展的集成电路已经成为当代高科技研究的一个重要领域,并极大地推动了计算机科学、控制技术、通讯技术等的变革,因之对人类的生活产生了前所未有的影响。模拟集成电路是集成电路的一个重要分支。通常,把用来传输和处理信号幅值随时间连续变化ㄊ淙牒褪涑的电路叫做模拟电路。这类电路是通过波形的瞬时值来传递信息的。模拟电路可分为两类:线性模拟电路和非线性模拟电路。线性模拟电路的输出信号与输入信号成线性关系。各类放大器均属与线性模关系,整流器,滤波器,调制器与解调器等均属于非线性模拟电路。集成电路不仅使电路与系统的体积减小,更重要的是可以实现分立电路所不能达到的技术目标,例如对称管,电流镜等等。虽然双极型运算放大器的技术已经很成熟,其应用也相当广泛,但随着集成电路技术的发展,人们仍在不断探索用技术来设计高性能的线性集成电路,特别是集成运放的可能性。模拟集成电路有很大的优越性:占用管芯面积小嗤阅芮榭鱿拢琈运放所占面积只是双极运放的至%旱缏饭牡相同性能情况下,朔殴慕鑫K极运放的%至%S隢缏废啾龋珻·集成电路具有功耗低、跨导高的优点,因此在近几年得到了更迅速的发展。般是对数字电路进行优化的。这导致了表观的“设计时间综合症”,即~个单片可能仅有%的模拟功能,却要花%的设计时阳R桓控制系统的的控制质量高低很大程度上取决于模拟信号处理的好坏。这个处理过—.
集成运算放大器的发展概况和主要应用域,高集成度的模拟集成电路和酒υ硕际跻丫恢っ场的。例如,在加法电路、减法电路、微分电路、积分电路、采样保持电路断大幅度下降,由此使