传感器复习摘要

集成电路原理期末复习资料（张华斌版本）王嘉达/整理厚德博学求是创新电子科技大学中山学院/-1-半导体集成电路（张华斌版）期末复习资料汇总吐血整理如有问题请尊重教程以及PPT少许错误敬请谅解第一章为什么学习集成电路（IC）设计？由于分立元件的尺寸限制，在一块PCB上可容纳的元器件数量有限。因此，由分立器件在PCB上构成的电路系统的规模受到限制。同时，还存在体积大、可靠性低及功耗高等问题。什么是半导体集成电路?半导体集成电路是通过一系列特定的加工工艺，将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无源器件，按照一定的电路规则，互联“集成”在一块半导体晶体片上，封装一个外壳内，执行特定的电路或系统功能。半导体集成电路的分类方法有哪些？1.按照电路处理信号的方式分类为：数字集成电路、模拟集成电路以及数模混合集成电路。2.按照器件的类型或实现工艺分为：双极型集成电路、MOS型集成电路、Bi-MOS集成电路。3.按照电路规模分为：小规模集成电路（SSI）、中规模集成电路（MSI）大规模集成电路（LSI）超大规模集成电路（VLSI）特大规模集成电路（ULSI）以及巨大规模集成电路（GSI）简述：什么是集成度、特征尺寸1.集成度：表示一个硅片上电路所包含的器件的数量，通常用等效逻辑门数或晶体管数来度量一个等效逻辑门为二输入的与非门（由四个晶体管构成）。2.特征尺寸：是集成电路中器件最细线线条的宽度构成电路系统的基本元素为电阻、电容、晶体管等元器件。第二章制作半导体集成电路时应注意哪些问题？半导体集成电路的所有元件都是制作在同一块基片上。这一特点，决定了半导体集成电路中的每一元件除了我们所需要的功能外，还附加有寄生效应，如：寄生晶体管效应、寄生电容效应等。什么是分立电路、双极集成电路？1.分立电路：由电阻器、晶体管等分立元件通过导线或印刷电路板连接成的。2.双极集成电路：以通常的npn或pnp型双极型晶体管为基础的单片集成电路。双极型晶体管正常工作时分四个工作区域：正向放大区、饱和区、反向工作区、截止区。双极集成电路中元件的隔离常用的方法：介质隔离、pn结隔离。降低寄生pnp管的方法：掺金工艺、埋层工艺。第三章根据MOSFET导电沟道的不同，MOS集成电路可以分为：nMOS集成电路、pMOS集成电路和CMOS集成电路。MOS集成电路制造工艺根据栅电极的不同，可分为：金属栅工艺（栅电极为金属）和硅栅工艺（栅电极为惨杂多晶硅）。集成电路原理期末复习资料（张华斌版本）王嘉达/整理厚德博学求是创新电子科技大学中山学院/-2-为什么CMOS集成电路可以广泛的使用？由于CMOS集成电路具有低的静态功耗、宽的电源电压范围、宽的输出电压幅度（无阈值损失），且具有高速度、高密度的特点，又与TTL电路兼容，所以使用比较广泛。pMOS和nMOS所组成的互补型电路称为CMOS。在CMOS中p沟道MOS管作为负载元件，n沟道MOS管作为驱动元件如何将pMOS管和nMOS管在同一衬底上制造？把一种MOS管坐在衬底上，而另一种MOS管坐在比衬底浓度高的阱中。CMOS集成电路的主要工艺分为：p阱工艺、n阱工艺和双阱工艺请简要描述P阱CMOS工艺的主要流程P阱的形成→隔离岛（LOCOS局部氧化）的形成→栅极的形成→阈值调节→源极漏极的形成→绝缘层的形成→接触孔的形成→金属布线的形成形成深亚微米MOS器件的典型工艺流程先进行：浅沟槽隔离（STI）工艺简述双极型集成电路器件具有哪些优势。速度高、驱动能力强、模拟精度高的特点，但是CMOS电路具有：功耗低、集成度高、抗干扰能力强的优点。Bi-CMOS集成电路中既有双级型器件又有CMOS器件，他们同时制作在同一芯片上。这种电路综合了：双级型器件高跨导、强负载驱动能力和CMOS器件高集成度、低功耗的优点，使其互相取长补短，发挥各自的优势。CMOS电中，最典型的寄生效应是闩锁效应，也叫闸流效应或自锁效应。它是由CMOS器件结构中固有的pnpn晶闸管（SCR）结构产生，【重点】P43闩锁效应等效电路图第四章在集成电路设计中，电阻器和电容器占用的芯片面积大，成本高，因此在集成电路设计时应多用有源器件少用无源器件。电阻值的计算要根据实际情况加以修正其方法有：端头修正、拐角修正因子、横向扩散修正因子、方块电阻Rs的修正。在双极集成电路中，常使用的集成电容器有：反偏pn结电容器和MOS电容器。三种互联线：多晶硅互连线、扩散层连线、金属互连线。在进行多层金属布线时，没放置一层新的金属层之前，必须采用：化学机械抛光（CMP）工艺来进行表明的平坦化第五章P66图5.24种器件的电路符号P68公式5.65.7两个公式→nMOS管线性工作区nMOS管饱和工作区P73图5.12当衬底偏压VBS的绝对值增大时，阈值电压也随之增大噪声容限的计算:低电平：VNML=|VIL，max-VOL，max|高电平：VNMH=|VOH，min-VIH，min|反相器延迟时间Tpd是指输入电压变化到稳态值的50%的时刻和输出电压变化到稳态值的50%的时刻之间的时间差。集成电路原理期末复习资料（张华斌版本）王嘉达/整理厚德博学求是创新电子科技大学中山学院/-3-第六章MOS管的导电因子K体现了晶体管的驱动能力，K值越大，其驱动能力越强。当N个管子串联时，其等效导电因子𝐾𝑒𝑓𝑓=1∑𝐾𝑖𝑁𝑖=1（要求计算）当N个管子并联时，其等效导电因子𝐾𝑒𝑓𝑓=∑𝐾𝑖𝑁𝑖=1在CMOS静态门电路的功耗可分为静态功耗（待机功耗）和动态功耗。降低动态功耗的方法：降低电源电压、降低开关活动性、减少实际电容。负载电容实际上是三部分组成：自身电容Cself、连线电容Cwire以及扇出电容Cfanout一种已经流行好几年的衡量标准是功耗—延迟积（PDP）。第七章基本的传输门：nMOS传输门、pMOS传输门、CMOS传输门。P130-131图7.5图7.7（c）图7.8（b）（会画图看得懂）看图写表达式P140图7.30（看图可以写出逻辑表达式）多米诺逻辑工作原理。P144-P145（看懂）动态逻辑电路主要存在：荷泄露、电荷共享、时钟馈通和体效应等问题。第十一章模拟集成电路按照面向应用：通用模拟集成电路和专用模拟集成电路按照被处理的新号频率：低频模拟集成电路和高频模拟集成电路。（如果电路处理信号频率属于射频，那么这类集成电路属于RF模拟集成电路）PNP管有水平PNP管和衬底PNP管二种。恒流电路是一种能向负载提供恒定电流的电路。基本形式是镜像电流源电路电源抑制比（PSRR）是指用于衡量当负载和环境温度不变时，因输入电压的波动而引起基准输出电压的改变，通常称为电压抑制比。PSSR=△𝑉𝑑𝑑/𝑉𝑑𝑑△𝑉𝑅𝐸𝐹/𝑉𝑅𝐸𝐹在大多数模拟电路和许多数字电路中，放大器是最基本的功能模块。当信号太小能驱动负载，或要克服下一级电路的噪声太大，或要为数字电路提供足够的逻辑电平时都需要放大模拟或数字信号三种基本组态的比较（性能比较）P270最下面三段话（看懂、理解）差动放大器：是集成运算放大器的关键组成部分。电路特点是对称性，对零点漂移具有很强的抑制作用请把重点放在PPT上，教材只起到辅助作用。