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内容概要：本文详细介绍了基于SMIC 0.18μm工艺的锁相环（PLL）电路设计及其仿真实践。首先概述了锁相环的基本原理，包括鉴相器、低通滤波器和压控振荡器（VCO）的作用。接着具体讲解了SMIC 0.18μm工艺下锁相环电路的设计细节，特别是环形VCO的应用。文中还展示了部分代码片段，帮助读者更好地理解电路设计。最后，通过仿真软件验证了电路的性能，锁定频率约为400MHz，输出结果理想，证明了该电路的稳定性和高效性。 适合人群：对模拟IC设计感兴趣的初学者，尤其是希望深入了解锁相环电路设计的学生和技术爱好者。 使用场景及目标：① 学习锁相环电路的基本原理和组成部分；② 掌握SMIC 0.18μm工艺下的锁相环电路设计方法；③ 通过仿真工具验证电路性能，提高实际操作技能。 其他说明：本文不仅提供了理论知识，还包括实际代码和仿真结果，有助于读者全面掌握锁相环电路设计的基础知识和实践经验。

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### 西交大模拟IC课件-CMOS XJTU-张鸿教授PPT-R2 知识点解析 #### 一、课程介绍与结构 本课程为西安交通大学（简称“西交大”）开设的一门关于模拟集成电路设计的专业课程，授课教师为张鸿教授。该课程主要围绕CMOS技术展开，深入讲解模拟集成电路的设计原理和技术要点。 **标题**：“西交大模拟IC课件-CMOS XJTU-张鸿教授PPT-R2”这一标题明确了课程的主题——模拟集成电路设计中的CMOS技术，同时强调了授课人为张鸿教授，并指明了这是课件的修订版。 **描述**：“西交大模拟IC课件-CMOS XJTU_张鸿教授ppt -R2，模拟集成电路设计，”进一步强调了该课件是关于模拟集成电路设计的教学资料，特别是针对CMOS技术方面的内容。 #### 二、课程评估与考核方式 根据提供的部分内容，“Assignments • Attendance (Guaranteed by the teaching system)� • Homeworks (20%)• Projects using Hspice (10~20%)- 1 ~ 2 times• Final Exam (60勹0%)• Important note:- You can ask any question before the exam, but never get to me after the exam.”这部分内容揭示了本课程的考核方式和要求： 1. **出勤**：通过教学系统保障学生的出勤率。 2. **作业**（占比20%）：学生需要完成一定的作业量，这部分成绩占总评成绩的20%。 3. **项目**（占比10%~20%）：利用Hspice等工具完成1到2次项目实践，这部分成绩占总评成绩的10%至20%之间。 4. **期末考试**（占比60%）：期末考试是最重要的考核环节，占比达到60%。 5. **注意事项**：在考试前可以向老师提问任何问题，但考试后不允许就成绩问题进行申诉。 这样的考核体系旨在全面评估学生的学习效果，不仅关注理论知识的掌握程度，也注重实际操作能力和解决问题的能力。 #### 三、核心知识点概览 根据标题中的“Design of Analog CMOS Integrated Circuits - -Ch.1 Intro. to Analog Design # 6”，我们可以推断出课程将涵盖以下几个关键知识点： 1. **模拟集成电路概述**：介绍模拟电路的基本概念、特点及其在现代电子系统中的作用。 2. **CMOS技术基础**：深入讲解CMOS技术的基本原理，包括晶体管的工作机制、电路结构等。 3. **模拟信号处理**：探讨模拟信号的放大、滤波、转换等处理方法和技术。 4. **电路设计方法论**：介绍模拟电路设计的方法和流程，包括电路建模、仿真分析等。 5. **Hspice软件应用**：通过实际案例演示如何使用Hspice等工具进行电路设计和仿真。 这些知识点构成了模拟集成电路设计的基础，对于学习者来说至关重要。 该课程通过对模拟集成电路设计的全面讲解，旨在培养学生的理论知识和实践能力，使其能够掌握模拟集成电路设计的核心技术和方法。通过本课程的学习，学生不仅能深入了解CMOS技术，还能通过实践操作提升自己的工程设计水平。

在模拟集成电路设计中，CMOS技术是最常见的制造工艺，它被广泛用于制造各种模拟芯片，包括电压基准源，也就是我们所说的Bandgap参考电压源。Bandgap设计的目标是提供一个稳定且具有高精度的电压基准，这在许多模拟电路中至关重要。理想的Bandgap设计应该满足以下几个关键指标： 1. 绝对精度：设计要求Bandgap参考电压具有一定的绝对精度，比如3%或5%，这意味着在整个工作温度范围内，输出电压的偏差应控制在这个范围内。 2. 温漂系数：温漂系数是衡量电压基准随温度变化的程度，一般希望这个系数尽可能小，如20ppm/℃（百万分之二十每摄氏度）。这意味着温度每上升100℃，电压的变化不超过0.2%。 3. 电源电压范围：设计应适应较宽的电源电压变化，以保证在不同电源条件下都能提供稳定的参考电压。 4. 静态工作电流：为了节能和提高效率，静态工作电流应尽可能小，这意味着芯片在待机状态下的功耗较低。 5. PSRR（电源抑制比）：PSRR是衡量电源噪声对输出电压稳定性影响的一个指标，理想情况下，PSRR越高，输出电压受电源噪声的影响就越小。 6. 输出分布范围和噪声：输出电压的分布范围应尽量小，以确保输出一致性；同时，应减少包括Flicker噪声在内的各种噪声，提高电路的稳定性。 7. 启动电路：快速且可靠的启动电路设计能确保电路在开启时迅速达到稳定状态，避免振荡或不稳定现象。 在实际的Bandgap设计过程中，会通过电路仿真来优化各个参数。例如，通过改变电阻值（R1和R4）来调整温度系数，当它们的值减小时，可能会导致正温度系数，而增大时可能降低温度系数。另外，为了改善频率响应，可以引入iprobe器件来分析正反馈和负反馈环路，并通过调整米勒电容和晶体管长度来调整相位裕度和增益。 在低频增益方面，晶体管尺寸的变化对增益的影响可能并不显著，但会影响带宽和相位裕度。例如，增加PMOS晶体管长度可以保持低频增益基本不变，但可能会降低带宽并改变相位裕度。 在噪声分析中，1/f噪声（也称为闪烁噪声）主要来源于晶体管，尤其是M32和M13这样的大晶体管。通过增加晶体管长度，可以有效地减少这种噪声。然而，对于输入晶体管，由于其沟道长度较小，其1/f噪声贡献相对较小，可以通过进一步缩短沟道长度来进一步降低噪声。 总之，模拟IC进阶课程的学习涵盖了Bandgap参考电压源的设计原则、性能指标和优化方法，包括电路仿真、参数调整以及噪声管理等多个方面，这些都是模拟集成电路设计中的核心技能。通过深入理解和实践这些知识，工程师能够设计出更加高效、精准和可靠的模拟电路。

基于振荡器采样的真随机数发生器（模拟IC设计）

从理论到晶体管级的推导，非常详细。 （1）电路分析：电路结构 ；电路描述；静态特性；频率特性；相位补偿 （2）设计指标及其概念分析：共模输入范围；输出动态范围；单位增益带宽（GBW）；输入失调电压；系统失调电压 。 （3）电路设计：MOS 工作区域；过驱动电压的影响； 约束分析。 （4）spice的仿真 （5）candence的仿真 文章摘选：含有两个工艺参数 μp和 COX，而设计参数有四个，分别是 CC、W1、L1 和 VGST1，可以看到 GBW 与管子的沟道宽度和过驱动电压成正比，而与 CC 和 L 成反比。也就是说，要得到高的 GBW 就需要增大 M1 和 M2 管的过驱动电压或者减小其沟道长度，对照由式(2.12)得到的结论，可以发现，这与提高增益的要求是相互抵触的，而且管子面积的减小也会使得噪声性能变差，所以在设计电路的时候，需要根据具体应用和设计指标进行权衡（Tradeoff）。 但在实际的电路实现中，会有两个问题[4]，一是由上式可知，第二极点是与负载电 容有关的，这样在负载电容未知或者运放工作过程中负载电容发生变化的情况下， 很难使得零点和第二极点精确抵消。第二，即

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