半导体集成电路习题及答案.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流半导体集成电路习题及答案.精品文档.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，其图形如图题2.2所示。 提示：先求截锥体的高度 然后利用公式： ， 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

2、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，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： 解题思路由、求有效发射区周长；由设计条件画图 先画发射区引线孔； 由孔四边各距画出发射区扩散孔； 由先画出基区扩散孔的三边； 由画出基区引线孔； 由画出基区扩散孔的另一边； 由先画出外延岛的三边； 由画出集电极接触孔； 由画出外延岛的另一边； 由画出隔离槽的四周； 验证所画晶体管的是否满足的条件，若不满足，则要对所作 的图进行修正，

3、直至满足的条件。（ 及己知第3章 集成电路中的无源元件 复 习 思 考 题3.3 设计一个4k的基区扩散电阻及其版图。 试求： (1) 可取的电阻最小线宽=?你取多少?答：12m (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 =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=20, 和一般NPN管相同， =0.55V, =0.40.5V, =0.10.2V。答：

4、（1）导通态（输出为低电平） （2）截止态（输出为高电平） ， ， ，与有关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 的集电极串联电阻的最大值 ,max是多少?答：244.8 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： , 4.9 写出图题4.9所示电路的输入与输出的逻辑关系。答：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：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( )电路 不做习题第7章 MOS反相器复 习 思 考 题7.1

5、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=0.7V, =5V, ，忽略衬底偏置效应。(1) 当 时，欲使=0.3V，驱动管应取何尺寸?答：7.2 有一E/D NMOS反相器，若 =2V, =-2V, =25,=5V。(1) 求此反相器的逻辑电平是多少?答：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：(2) 设 , , ， 输入高电平为 ，输入低电平为 。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：设端，而A端又分两种情况： 输入高电平 输入低电平设

6、端，而A端又分两种情况： 输入高电平输入低电平8.3 二输入的E/D NMOS或非门的电路参数为： =-3V，=1V，试计算最坏情况的值和最好情况的值。 答：8.4 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） （b） （c）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

7、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)中和若为无比，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 ，；从，试画出图中,A,B,C,D和各点的波形图 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： 若忽略

8、 ，则 提示：、 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互补放大器中的栅极及，电位，并指出各电路结构上的特点。 答：(a) ， 或(b) , (c) , (d) 12.8 图题12.8所示是A741中的偏置电路，其中=39k，=5k,=15V，=-15V。试求和的值。 答：=0.73mA 1912.12 图题12.12是一个IC产品中的偏置电路部分。求： 偏置电流及的值。 答：先求和12.15 有一两管能隙基准源电路如图题12.15所示。已知，室温下=0.65V，有效发射面积

9、比为=10。(1) 试简单推导的公式；(2) 求出=400K时的值。答：(1) (2)第13章 集成运算放大器13.2 对于图题13.2所示差分对，设=100, =0.7V，试求其和。 答： 9.513.4 图题13.4为一个级联射耦对放大器，设时，, ,。求：(1) , 及 ；(2) 和(若 , )。 答：(1) (2) 13.5 已知射耦对差分放大器电路如图题13.5所示，晶体管的，试求当=130mV时的值。 答：13.8 已知图题13.8中MOS差分对的=2mA,，负载=10k，试求跨导和差模电压增。 答：13.11 试指出图题13.11中哪些元件是起过流保护作用的，并说明其保护原理。

10、答： 二极管保护电路的保护元件为、及 晶体管保护电路的保护元件为、及13.16 CMOS运放如图题13.16所示，其中各有关参数为：, ，=0.01, =2.3,=-1V, =1V。试求各支路电流和电路的总电压放大倍数。 提示：此题与本书中P325图13.36类似, 关键在于决定偏置电流第14章 MOS开关电容电路复 习 思 考 题14.2 图题14.2是由两个电容构成的一种开关电容等效电路 和 为两个同频、反相的驱动脉冲信号。(1) 分析电路工作原理；(2) 写出电路的等效电阻 的表达式。 答：14.3 图题14.3为一个由开关S和电容 C 组成的开关电容电路。试画出用单个MOS模拟开关管来

11、代替S的等效开关电容电路；若驱动MOS管的脉冲频率为 =50kHz，电容 C=10pF，试求开关电容电路的等效电阻 。 答：14.4 图题14.4是一个MOS开关电容等效电路，和为两个同频反相的驱动脉冲信号。(1) 分析电路工作原理；(2) 写出电路等效电阻的表达式。 答： 第15章 集成稳压器复 习 思 考 题15.1 图题15.1为某电路的过热保护电路，为过热保护管， ，为被保护管，试以芯片为175时，保护电路的状态来说明该电路的过热保护作用。 答：当25时，截止，过热保护电路不起作用。当175时，此时，导通，过热保护电路起作用。第16章D/A，A/D变换器复 习 思 考 题本章无答案第17章集成电路设计概述本章无答案第18章集成电路的正向设计本章无答案第19章集成电路的芯片解剖复 习 思 考 题19.1如图题19.1所示的实际版图，要求：(1) 把版图恢复成具体电路图，并说明这是什么电路，完成什么逻辑功能； 答：是双极五输入与非门电路。第20章集成电路设计方法本章无答案第21章集成电路的可靠性设计和可测性设计简介本章无答案第22章集成电路的计算机辅助设计简介本章无答案