模电 模拟集成电路.ppt

电子技术基础 A(模拟部分)
6:模拟集成电路
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内容提要
集成电路IC总论

集成电路OP中的电流源

差分式放大电路

集成电路运算放大器

集成电路OP的主要参数

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复合管电路
组合放大电路
集成电路的特点
集成电路中常用的电路组态
参数具有对称性
有源器件代替无源元件
复合结构电路
二极管作温度补偿元件和电平移动电路
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集成电路的特点
N+
P+
P
P
P+
P+
P+
N+
P
P
N
N
N
N+
N+
Al
c
e
b
二极管
电阻
三极管
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集成电路的特点
P+
ISO
P+
ISO
P+
ISO
P+
ISO
P+
P+
N+
P+
P+
N+
P+
N+
N+
P Substrate<111>
P+ Isolation=20m
Al/Si(1%)=11kA
N+ Emitter=
N+ Buried Layer=
N+ Buried Layer=
N EPI=17m
P Base=3m
Vertical PNP
Lateral PNP
NPN
b
e
e
e
e
e
c
c
c
b
b
c
c
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集成电路的特点
N+
P Well
P-Channel
P+
N+
P+
P+
N+
N+
P+
Tgox=900A
2m
10m
Imetal=2m
N-Channel
Si3N4SO2=
N Substrate
Trkldox=
g
d
s
s
g
d
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集成电路(IC)中单个元器件精度不很高,参数随温度漂移较大,但在同一芯片上用相同工艺制造出的元器件性能一致性好,芯片上同一类元器件温度特性也基本一致。如果做成对称电路或补偿回路,则电路的热稳定性相当好。
集成电路的特点
1. 电路结构与元器件参数具有对称性
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IC中由于用 P 或 N 型半导体材料作电阻,阻值有一定限制,一般几十W到几十kW之间,太高太低都会因占芯片面积过大而不易制造。常用占用面积小且性能好的MOS、BJT管等有源器件构成电流源替代大电阻。大电容也不易制造,常用PN结电容或SiO2绝缘层构成小电容,一般<100pF,故各级电路间大都采用直接耦合。电感则一般必须外接,有时通过巧妙设计电路结构来代替大电容和电感元件。
集成电路的特点
2. 用有源器件代替无源元件
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由于复合结构的电路性能较佳而制作容易,因而集成电路中经常采用复合管(达林顿)、)-共射(CE)、共射(CE)-共基(CB)、)-共基(CB)等复合结构电路。
集成电路的特点
3. 采用复合结构电路
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IC 中的二极管常用三极管的一个 PN 结构成,或将基极与集电极短路,再与发射极构成正向压降较低的二极管。常用来作恒压电路、偏置电路和温度补偿电路,这是因为这种二极管具有与三极管发射结相同的温度系数。
集成电路的特点
4. 用二极管作温度补偿元件和电平移动电路
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