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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文中简单介绍了MOS各种组态的单级放大器增益的推导过程，包括CS\CG\CD等结构，并且采用辅助定理，推导出共源共栅（CS-CG）结构增益，以及输出阻抗。适用模拟IC入门小白，帮助理解记忆MOS单级放大器相关特征，文末附表格，一目了然，方便学习过程随时查阅

相对与数字集成电路的规律性和离散性，计算机辅助设计方法学在给定所需功能行为描述的数字系统设计自动化方面已经非常成功。但这并不适用于模拟电路设计。一般来说，模拟电路设计仍然需要手工进行。因此，仔细研究模拟电路的设计过程，熟悉那些提高设计效率、增加设计成功机会的原则是非常必要的。 为此，该文章以应用最为广泛的 CMOS 两级密勒补偿运算跨导放大器为例，详细介绍设计电路的详细流程。 运算放大器的设计可以分为两个较为独立的两个步骤。第一步是选择基本结构，第二步是通过所需性能参数，确定电路中的器件尺寸。 最后通过仿真软件，在特定的工艺参数下，进行电路仿真，再次确认

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