第1章 集成电路的基本制造工艺1.6 一般TTL 集成电路与集成运算放大器电路在选择外延层电阻率上有何区别?为什么? 答:集成运算放大器电路的外延层电阻率比一般TTL 集成电路的外延层电阻率高。
第2章 集成电路中的晶体管及其寄生效应 复 习 思 考 题2.2 利用截锥体电阻公式,计算TTL “与非”门输出管的CS r ,其图形如图题2.2所示。
提示:先求截锥体的高度up BL epi mc jc epi T x x T T -----= 然后利用公式: ba ab WL Tr c -•=/ln 1ρ ,212••=--BL C E BL S C W L R r ba ab WLTr c -•=/ln 3ρ 321C C C CS r r r r ++=注意:在计算W 、L 时, 应考虑横向扩散。
2.3 伴随一个横向PNP 器件产生两个寄生的PNP 晶体管,试问当横向PNP 器件在4种可能的偏置情况下,哪一种偏置会使得寄生晶体管的影响最大?答:当横向PNP 管处于饱和状态时,会使得寄生晶体管的影响最大。
2.8 试设计一个单基极、单发射极和单集电极的输出晶体管,要求其在20mA 的电流负载下 ,OL V ≤0.4V ,请在坐标纸上放大500倍画出其版图。
给出设计条件如下: 答: 解题思路⑴由0I 、α求有效发射区周长Eeff L ;⑵由设计条件画图①先画发射区引线孔;②由孔四边各距A D 画出发射区扩散孔; ③由A D 先画出基区扩散孔的三边; ④由B E D -画出基区引线孔; ⑤由A D 画出基区扩散孔的另一边;⑥由A D 先画出外延岛的三边; ⑦由C B D -画出集电极接触孔; ⑧由A D 画出外延岛的另一边; ⑨由I d 画出隔离槽的四周;⑩验证所画晶体管的CS r 是否满足V V OL 4.0≤的条件,若不满足,则要对所作的图进行修正,直至满足V V OL 4.0≤的条件。
(CS C OL r I V V 00ES += 及己知V V C 05.00ES =)第3章 集成电路中的无源元件 复 习 思 考 题3.3 设计一个4k Ω的基区扩散电阻及其版图。
试求: (1) 可取的电阻最小线宽min R W =?你取多少?答:12μm(2) 粗估一下电阻长度,根据隔离框面积该电阻至少要几个弯头?答:一个弯头第4章 晶体管晶体管逻辑(TTL)电路 复 习 思 考 题4.4 某个TTL 与非门的输出低电平测试结果为 OL V =1V 。
试问这个器件合格吗?上 机使用时有什么问题? 答:不合格。
4.5 试分析图题4.5所示STTL 电路在导通态和截止态时各节点的电压和电流,假定各管的β=20, BEF V 和一般NPN 管相同, BCF V =0.55V , CES V =0.4~0.5V , 1CES V =0.1~0.2V 。
答:(1)导通态(输出为低电平)V V B 1.21= , V V B 55.12= ,V V B 2.13= ,V V B 5.04= ,V V B 8.05= ,mA I I B R 1.211== ,mA I I C R 9.422== ,mA I I I R E R 25.0534≈≈≈ mA I B 012.03= ,04≈B I ,mA I B 4.35= ,mA I I RB B 2.066== mA I E 72= ,mA I I RC C 2.366== ,mA I CCL 2.7= (2)截止态(输出为高电平)V V B 1.11= ,V V B 5.02= ,V V B 95.41= ,V V B 2.44=mA I I B R 79.211== ,mA I R 1.24= ,0652≈==B B B I I I ,4B I 与0I 有关 4421B R R R CCH I I I I I +++=4.7 要求图题4.7所示电路在低电平输出时带动20个同类门,试计算输出管 5Q 的集电极串联电阻的最大值 5CS r ,max是多少?答:24Ω4.8 试分析图题4.8所示两种电路在逻辑功能上的差别及产生差别的原因,并写出F ,F ′的逻辑表达式。
答:BC A F += , ''''C B A F =4.9 写出图题4.9所示电路的输入与输出的逻辑关系。
答:DE ABC •4.11 写出图题4.11所示电路的Q 与A ,B 的逻辑关系,并说明为什么输出级一定要用有源泄放电路。
答:B A Q ⊕=第5章 发射极耦合逻辑(ECL)电路 不做习题第6章 集成注入逻辑( L I 2)电路不做习题第7章 MOS 反相器 复 习 思 考 题7.1已知一自举反相器如图题7.1所示,其负载管的W/L=2,设其他参数为T V =0.7V , DD V =5V , 25/101V A k -⨯=,忽略衬底偏置效应。
(1) 当 DD IH V V =时,欲使OL V =0.3V ,驱动管应取何尺寸?答:⎪⎭⎫⎝⎛=9L W7.2 有一E/D NMOS 反相器,若 TE V =2V ,TD V =-2V , R β=25,DD V =5V 。
(1) 求此反相器的逻辑电平是多少?答:≈OLV )(22TE DD R TDV V V -β第8章 MOS 基本逻辑单元 复 习 思 考 题8.2 图题 8.2为一E/D NMOS 电路。
(1) 试问此电路可实现何种逻辑运算?答:B A ⊕(2) 设 V V DD 5=, V V TD 3-=, V V TE 1=, 输入高电平为 DD IH V V =,输入低电平为V V IL 0=。
求各种输入情况下电路的直流工作状态、各结点电位、各支路电流及直流功耗。
答:⑴设端V V V IL B 0==,而A 端又分两种情况:①输入高电平V V V DD A 5==V V M 063.0= mA I I M M 03.021== V V N 063.0= 0543===M M M I I I V V Y 5= 098==M M I I mA I I M M 03.076== mW P D 3.0=②输入低电平V V V IL A 0==V V M 5= mA I I M M 03.021==V V N 127.0= 098421=====M M M M M I I I I I V V Y 21.0= mA I I I M M M 03.0653=== mA I M 06.07= mW P D 3.0=⑵设端V V V IH B 5==,而A 端又分两种情况: ①输入高电平V V V DD A 5==V V M 127.0= mA I I I M M M 03.0431=== V V N 5= mA I M 06.02= V V Y 21.0= 0765===M M M I I I mA I I M M 03.098== mW P D 45.0=②输入低电平V V V IL A 0==V V M 5= 04321====M M M M I I I I V V N 5= 0765===M M M I I IV V Y 5= mA I I M M 03.098== mW P D 15.0=8.3 二输入的E/D NMOS 或非门的电路参数为:TD V =-3V ,TE V =1V ,2''/25V A k k E D μ==,5=RA β,8=RB β,V V DD 5=,试计算最坏情况的OL V 值和最好情况的OL V 值。
答:()()()22max 1TD RATE OH TE DD OL V V V V V V -----=β()()()22min 1TD RBRA TE OH TE DD OL V V V V V V -+----=ββ8.4 说明图题8.4的电路均为三态输出门,用传输门逻辑推导电路的逻辑表达式。
答:(a ) U CE A CE •+• (b )U CE A CE •+• (c )U CE A CE •+•第9章 MOS 逻辑功能部件 复 习 思 考 题9.1 试画出传输门结构的一位八选一多路开关的电路图,写出逻辑表达式和真值表。
答:逻辑表达式+•••=0210D K K K Y +•••1210D K K K +•••2210D K K K +•••3210D K K K +•••4210D K K K +•••5210D K K K +•••6210D K K K 7210D K K K •••9.4 如果图题9.4(a)反相器是有比的,试画出此电路各节点工作波形,分析其功能;如果图题9.4(b)中M\-1和M\-2为无比的,分析此电路能否工作?为什么?答:提示:9.4(a) 画电路各节点工作波形时,注意输出波形的低电平是由两次形成的。
此电路实施反相器功能。
题9.4(b)中1M 和2M 若为无比,无法反相器功能。
9.5 分析图题9.5所示的两相动态电路的逻辑功能,并说明各级电路分别是有比的还是无 比的。
假如图中i K K K ==21 ,032===i ααα;1α从010→→,21φφ=,试画出图中,A,B,C,D 和0V 各点的波形图答:该电路为具有保持功能的多路选通开关。
该电路中除最后一级为无比电路外,余下均为有比电路。
注意:有的波形的低电平由两次形成 。
第10章 存 储 器 复 习 思 考 题 本章无答案第11章 接 口 电 路 不做习题第12章 模拟集成电路中的基本单元电路 复 习 思 考 题12.1 试求图题12.1所示达林顿管放大器的电压增益 答:1174-≈v A若忽略01r ,则1548-≈v A提示:R 、2Q 、D 组成小电流恒流源。
12.3 试在图题12.3(a),(b),(c),(d)电路中,分别标出E/E ,E/D NMOS 单管放大器,CMOS 有 源负载放大器和CMOS 互补放大器中2M 的栅极及1B ,2B 电位,并指出各电路结构上的特点。
答:(a)SS B B V V V ==21 , DD G V V =或DD G V V ≥(b) SS B B V V V ==21, 0V V G =(c) SS B V V =1 DD B V V =2 , SS G V V = (d) SS B V V =1 DD B V V =212.8 图题12.8所示是μA741中的偏置电路,其中5R =39k Ω,4R =5k Ω,DD V =15V ,EE V =-15V 。
试求r I 和10C I 的值。
答:r I =0.73mA 10C I ≈19A μ12.12 图题12.12是一个IC 产品中的偏置电路部分。