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2011年清华半导体物理器件集成电路 考研真题(2)

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十一、

如下图,所有的门均为CMOS静态对称逻辑门,kn’=2kp’ 。 门A每个输入端的电容为 8,门X每个输入端的电容为X, 门Y每个输入端的电容为Y,负载电容为CL = 45。 求使从Cin至Cout的延时最短时,各个逻辑门输入端的电容之比, 即 8:X :Y

十二、

(15 分) 下图给出了一个宽带放大器的电路图,其中各个晶体管均工作于饱和区,它们具有相同的沟道长度,且跨导效率均为 g m /I D =10V -1,特征频率均为 f T =10GHz。各晶体管沟道宽度之间的关系为: W2=8W1、W3=2W1。若忽略晶体管的沟道长度调制效应、衬底调制效应和除 C gs 之外的所有晶体管电容,v i 是一个小信号电源,静态工作点时可认为短路,C F是一个足够大的滤波电容,试回答如下问题:

a)计算该放大器的低频小信号增益; b)计算该电路的-3dB 带宽; c)电容C F的作用是什么?

十三、

一个基本两级OTA的差模半边电路可等效为如图所示的行为级模型,其中Gm1?0.5mS,Gm2?2mSRo1?200K?,Ro2?100K?,

C1?0.1pF,C2?8pF。若采用该OTA构成一个负反馈放大器,反馈网

络所提供的反馈系数为f=0.5并且不会对OTA造成负载效应,试回答如下问题:

(1) 采用负载补偿方案,使得环路增益的相位裕度达到72o,计算所

需的负载补偿电容CL及闭环-3dB带宽

(2) 采用Miller补偿方案,在第二级的输入端和输出端之间并联补

偿电容Cc,使得环路增益的相位裕度达到72o,计算所需的补偿电容Cc及闭环-3dB带宽

(3) 为了消除Miller补偿所引入的右半平面零点,新插入一个电阻

Rz与补偿电容Cc串联,计算完全消除右半平面零点影响时电阻Rz的值

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