华中科技大学CMOS拉扎维第二章课后作业答案中文版

CMOS Analog Design Home work 1 Solution

By: 涛（tomjerry126.） 2007年3月18日

作业容：

一、书本上的习题 2.2

2.5 (a)、(b)、(c) 2.6 (a)、(b) 2.7 2.15 2.8 2.18 2.24

参考解答过程

2.2.

（1）对于NMOS，工作在饱和区时，有：

1unCOXW(VGS?VTH)2(1??VDS) 2L?ID Gm??VGSW(VGS?VTH)(1??VDS) =unCOXLID? =2unCOXW(VGS?VTH)ID(1??VDS) L ?2unCOXW(VGS?VTH)ID（忽略沟长调制效应）

L =3.66mAV

ro?1=20k? ?ID A=Gmro=73.3 （2）对于PMOS，公式基本同上

ID?1upCOXW(VGS?VTH)2(1??VDS) 2LGm? =

?ID ?VGSupCOXW(VGS?VTH)(1??VDS)

L =2upCOXW(VGS?VTH)ID(1??VDS) L ?2upCOXW(VGS?VTH)ID（忽略沟长调制效应）

LV

=1.96mA

ro?1=10k? ?ID A=Gmro=19.6

2.5

a.若不考虑二级效应，则

1unCOXW(VGS?VTH)2 2L1W(VGS?VTH)2 = IX?ID?unCOX2L实际情况下，由于衬偏效应会影响VTH VGS?VDD?VX VDS?VDD?VX VSB?VX IX?ID?VTH?VTH0??(2?F?VSB?2?F)

IX?1unCOXW(VGS?VTH)2 2L1W?unCOX(VGS?VTH0??(2?F?VX?2?F)2 2L

IX~VX曲线图

b.

（1）当0〈VX〈1时，

S、D反向 VGS?1.9?VX VDS?1?VX

VGS-VTH=1.2-VX 〉VDS

此时，NMOS处于S、D方向的三极管区

12? unCOXW?2(1.2?Vx)(1?Vx)?(1?Vx)??2L（2）当1〈VX〈1.2时，

IX??VGS-VTH=0.2>VDS=VX-1 （未考虑衬偏效应） 此时，NMOS处于正向导通的三极管区

1unCOXW?2*0.2(Vx?1)?(Vx?1)2??? 2L（3）当VX ?1.2时

IX=

NMOS处于饱和区

1unCOXW(VGS?VTH)2 2L1W(0.2)2 = unCOX2LIX?