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CMOS工艺缩放对模拟电路的影响
CMOS 工艺缩放对模拟电路的影响 概述 CMOS 工艺的持续缩放（从 1970s 的 6μm 到 2010s 的 45nm 再到今天的纳米级）对数字和模拟电路产生了非对称影响。数字电路充分受益于缩放，而模拟电路面临日益严峻的设计挑战。 工艺缩放历史 年代特征尺寸f_t (NMOS @ V_GS-V_th=0.5V)# 金属层19756μm~10 MHz119803μm~100 MHz1-219851.5μm~500 MHz219900.8μm~2 GHz2-319950.35μm~10 GHz4-520000.18μm~30 GHz5-6200590nm~100 GHz7-8201045nm...
kTC噪声与模拟动态范围
kTC 噪声与模拟动态范围 概述 在模拟集成电路中，kT/C 噪声是限制电路动态范围的根本因素之一。它源于电阻的热噪声经过 RC 低通滤波后的积分结果，有趣的是——总噪声仅取决于电容值，与电阻无关。 电阻热噪声 电阻热噪声是电阻中载流子的随机热运动产生的： vn2=4kTR⋅Δf 常用值（室温 300K）： 1kΩ → 4 nV/√Hz 10MΩ → 400 nV/√Hz 50Ω → 0.9 nV/√Hz 一阶 RC LPF 的总噪声 推导 考虑一阶 RC LPF，将输入短路，电阻 R 的热噪声 vn2=4kTR 经过 RC 传输函数： ∣H(j2πf)∣2=1+(2πfRC)21 ...