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4.2.2 线性区晶体管跨导器 本节我们将讨论使用工作在线性区的晶体管构成的跨导器。需要说明的是，在下面介绍的电路中，并不是所有的晶体管都处于先行区。一些晶体管被偏置在饱和区，但是电路的跨导由一到两个被偏置在线性区的关键晶体管来决定。 首先我们会议一下对于n管来说线性区的电流公式： \[I_D=\m 阅读全文
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4.2.1 固定电阻跨导器 下图展示两种相似的使用电阻来建立输入差分电压和输出电流的线性关系的电路。为了理解这两个电路的基本原理，我们首先简化假设认为两个晶体管上的\(V_{gs}\)固定，作为结果，我们看到差分电压\(v_i\)出现在(a)的两个\(R_s/2\)两侧以及(b)的\(R_s\)两侧 阅读全文
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SystemC简介与安装 介绍 最近在搭建一个仿真器的工作，希望可以实现电路系统建模以后直接模拟macro上进行完整网络推理的电路表现，这样无论是设计过程时探索设计空间，进行方案评估，以及流片后的性能评估等都可以得到一个高度简化。 综合考虑各类开源，最后决定使用SystemC进行电路的行为建模。 S 阅读全文
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4.1.4 二阶Gm-C滤波器 下图展示了一个全差分二阶\(G_m-C\)滤波器，其传输函数可以表达为： \[H(s)=\frac{V_{out}(s)}{V_{in}(s)}=\frac{s^2C_X/(C_X+C_B)+sG_{m5}/(C_X+C_B)+G_{m2}G_{m4}/[C_A(C_ 阅读全文
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4.1.3 一阶Gm-C滤波器 假设我们希望实现如下图所示系统框图的单端\(G_m-C\)滤波器。 我们可以使用下图所示的电路： 系统框图中的增益通过跨导器来实现，积分通过电容\(C_A\)来实现，而\(C_X\)对应了系统框图中前馈通路\(k_1 s\)。 上面这个一阶\(G_m-C\)滤波器的传 阅读全文
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4.1.2 全差分积分器 在集成电路应用中有时我们需要全差分信号。如之前我们在全差分放大器章节讨论过的，全差分电路具有更好的抗噪和抗失真性能。全差分跨导器具有两个输出，一个正极输出（施加正输入电压时电流流出）和一个负极输出（施加正输入电压时电流流入）。由于有着两路输出，全差分积分器可以用两种方式实现 阅读全文
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ISSCC2024 Computing-In-Memory Session 趋势整理 今天上午ISSCC2024远东区推介会，主要关注了一下Computing-In-Memory Session。CIM今年被放在了Session 34，会上主持人透露CIM方向一共投稿了50篇，最后录用了9篇，算下来 阅读全文
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4.1.1 Gm-C滤波器基本单元 积分器是大部分连续时间滤波器的主要组成单元。为了实现\(G_m-C\)滤波器中的积分器，可以使用如下图所示将一个跨导器和一个电容进行连接。跨导器首先是一个跨导单元（输入电压产生输出电流）此外还需要输出电流和输入电压呈线性关系。因此，跨导器的输出\(i_o\)，在输 阅读全文
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3.4.3 低压降稳压器 当稳压器输出必须要仅比\(V_{DD}\)低\(200-400mV\)，并且无法低阈值电压（\(V_t\)接近零）的NMOS器件时，有必要使用一个PMOS器件作为\(Q_1\)。如下图所示，在这个例子中，栅电压\(V_1\)低于\(V_{DD}\)，稳压器压只受到\(V_{ 阅读全文
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3.4.2 稳压器反馈分析 上一小节中介绍的稳压器的开环分析与基本源极跟随器很相似，假定使用一个跨导为\(G_{ma}\)，输出阻抗为\(R_{oa}\)的单级放大器，环路在放大器的输入处断开并是呀一个测试信号\(v_{t}\)，可以得到如下图所示的小信号等效电路。稳压器负载通过小信号电阻\(R_L 阅读全文
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3.4.1 稳压器概述 稳压器的作用是产生一个低噪声的直流电压，并且从中可以流出电流。一般我们在电路中使用它来提供一个干净的电源提供给模拟电路，尤其是在有噪声的供电会限制电路性能的场景中，稳压器的使用是必要的。 一个基本的稳压器结构如下图所示，其以参考电压\(V_{ref}\)作为输入。通过一个单位 阅读全文
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3.3.4 电流基准 由于《Analog Integrated Circuit Design, Edition 2》中对于电流参考的介绍有点过于简单，我主要结合书里内容和这篇论文来对电流基准做一个讲解。 电流基准可以被分为五种，即基于\(\Delta V_{BE}\)的电流基准，基于贝塔乘法器（be 阅读全文
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神经网络稀疏综述 1. 稀疏的概念 随着现代神经网络的规模不断提升，其消耗的内存，算力，能量都不断增加，这构成了在神经网络在实际应用中的瓶颈。如何尽可能的缩小网络同时又不损失其性能成为了一大神经网络方面的研究重点，目前常用的方法包括：剪枝，量化，网络结构搜索，知识蒸馏等。 我们现在讨论的神经网络稀疏 阅读全文
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3.3.3 低电压带隙基准 带隙基准源的一个问题是他们在低于\(1.5V\)的供电电压下工作状态不好，根本的问题在于这些电路使用pn结来产生负温度相关度电压，再产生一个正温度相关度电压缩放后与之相加进行温度相关度的抵消。电压之和只要超过了\(1V\)就使得根本无法在电源电压为\(1V\)时使用这些电 阅读全文
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3.3.2 带隙电压基准电路 带隙电压基准可以分为双极型晶体管实现方案和CMOS晶体管实现方案，由于目前更常用的是CMOS工艺，因此这里略去双极型工艺下的带隙电压基准方案的描述，主要讨论CMOS方案。尽管是使用CMOS工艺，但带隙电压基准的原理要求其仍然得要使用双极型晶体管，所以必须使用一个CMOS 阅读全文
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3.3.1 带隙电压基准概念 在模拟电路模块，尤其是数据转换模块中，一个非常重要的组件是电压基准。理想情况下，这个模块输出一个固定的已知幅度的直流电压，并且不随温度发生变化。通过这个模块再结合一个精确的电阻可以提供一个稳定的直流电流。有一系列手段可以产生集成电路中的电压基准，具体方式如下： 利用一个 阅读全文
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3.2.2 改进恒定跨导电路 可以将宽摆幅电流镜结合到上小节所述的恒定跨导偏置电路中。这种修改可以显著降低由于晶体管有限输出阻抗导致的二阶效应，同时并不过于影响信号摆幅。完整电路如下图所示[McLaren, 2001]。这个电路是前面介绍过的固定跨导电路的改进版本，引入了宽摆幅电流镜和启动电路。 固 阅读全文
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3.2.1 基本恒定跨导电路 我们知道晶体管的跨导可能是模拟放大器中最重要的参数，因此必须要保持稳定。其稳定性可以通过[Steininger, 1990]首次采用的电路来实现，该电路将晶体管的跨导匹配到一个电阻的电导上。作为结果，对于一阶效应来说，晶体管的跨导独立于电源电压以及工艺和温度误差。 偏置 阅读全文
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3.1.3 稳压电路 稳压器的目标是产生一个低噪声并能提供电流的电压源。他们一般来说用于这种情节：当一个关键模拟电路必须和其他的电路工作在同一个电源供电下时。如下图所示，其他的电路向共用的电源中引入了很大的噪声，使用稳压器可以为关键电路提供一个更加干净的电源。数字电路一般是电源供电噪声的主要来源，因 阅读全文
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3.1.2 基准电路 已知绝对值的电压和电流在集成电路的交互处，或者是集成电路和其他分立部件之间是最有用的。例如，两个集成电路需要交互时，规定通过一伏摆幅的信号来进行。参考电压或者电流有时从电源中分配而出，但电源并不一定有着充足的控制精度，这种情况下参考电压或者参考电流就需要通过一个集成参考电路来产 阅读全文