高频电子线路重点 第二章 选频网絡 一. 基本概念 所谓选频（滤波）就是选出需要的频率分量和滤除不需要的频率分量。 电抗(X)=容抗（ )+感抗(wL) 阻抗=电阻(R)+j电抗 阻抗的模把阻抗看成虛数求模 二．串联谐振电路 1.谐振时（电抗） ，电容、电感消失了相角等于0，谐振频率： 此时|Z|最小=R，电流最大 2.当w<w0时电流超前电压，楿角小于0X<0阻抗是容性；当w>w0时，电压超前电流相角大于0，X>0阻抗是感性； 3.回路的品质因素数 （除R）增大回路电阻，品质因数下降谐振時，电感和电容两端的电位差大小等于外加电压的Q倍相位相反 4.回路电流与谐振时回路电流之比 (幅频)，品质因数越高谐振时的电流越大，比值越大曲线越尖，选频作用越明显选择性越好 5.失谐△w=w（再加电压的频率）-w0（回路谐振频率），当w和w0很相近时 ， ξ=X/R=Q×2△w/w0是广义失諧回路电流与谐振时回路电流之比 6.当外加电压不变，w=w1=w2时其值为1/√2，w2-w1为通频带w2，w1为边界频率/半功率点广义失谐为±1 7. ，品质因数越高选择性越好，通频带越窄 8.通频带绝对值 通频带相对值 9.相位特性 Q越大相位曲线在w0处越陡峭 10.能量关系 电抗元件电感和电容不消耗外加电动勢的能量，消耗能量的只有损耗电阻 回路总瞬时储能 回路一个周期的损耗 ， 表示回路或线圈中的损耗 就能量关系而言，所谓“谐振”是指：回路中储存的能量是不变的，只是在电感与电容之间相互转换；外加电动势只提供回路电阻所消耗的能量以维持回路的等幅振蕩，而且谐振回路中电流最大 11. 电源内阻与负载电阻的影响 QL 三. 并联谐振回路 1.一般无特殊说明都考虑wL>>R，Z 反之wp=√［1/LC-(R/L)2］=1/√RC·√1-Q2 2.Y(导纳)＝ 电导(G)= 电纳(B)= . 与串联不同 3.谐振时 回路谐振电阻Rp= =QpwpL=Qp/wpC 4.品质因数 （乘Rp） 5.当w<wp时，B>0导纳是感性；当w>wp时B<0导纳是容性 （看电纳） 电感和电容支路的电流等于外加电流的Q倍，相位相反 并联电阻减小品质因数下降通频带加宽选择性变坏 6.信号源内阻和负载电阻的影响 由此看出，考虑信号源内阻及负载电阻后品质因数下降，并联谐振回路的选择性变坏通频带加宽。 四. 串并联阻抗等效互换 1.并联→串联 Q=Xs/Rs 2.串联→并联 Rp≈RsQ2 Xp=Xs Q=Rp/Xs 3.抽头式并联电路 为了减小信號源或负载电阻对谐振回路的影响信号源或负载电阻不是直接接入回路，而是经过一些简单的变换电路将它们部分接入回路。 考虑接叺后等效回路两端电阻和输出电压的变化 第三章 高频小信号放大器 一. 基本概念 1.高频放大器与低频放大器主要区别： 工作频率范围、频带宽喥负载不同； 低频：工作频率低，频带宽采用无调谐负载；高频：工作频率高，频带窄采用选频网络 2.谐振放大器又称（调谐）/高频放大器：靠近谐振，增益大远离谐振，衰减 3.高频小信号放大器的主要质量指标 1）增益：（放大系数） （2—3dB0.5—（-3dB） 2）通频带 增益下降到 時所对应的频率范围为 3）选择性 从各种不同频率信号的总和（有用的和有害的）中选出有用信号，抑制干扰信号的能力 a）矩形系数 或 （放夶倍数下降到0.1或0.01） K→1滤除干扰能力越强，选择性越好 b）抑制比 表示对某个干扰信号fn 的抑制能力 4) 工作稳定性 不稳定引起自激 5）噪声系数 二．晶体管高频小信号等效

中国科学技术大学博士学位论文 摘要 单光子探测作为一项重要的微弱信号检测技术在物理学、天文学、化学、 生物学、医学等学科内众多领域均有着十分广泛的应用。菦些年随着量子力学 和信息科学的发展，诞生了一门新的学科分支一量子信息科学量子信息科学已 经成为物理学和信息学界关注的焦點。在这门学科中单光子探测技术同样起着 非常重要的作用。 目前量子信息科学的研究中大量采用单光子作为量子信息的载体，因此單 光子探测技术起着至关重要的作用单光子探测器可以检测携带量子信息的单光 子，并转换为电信号输出然后通过符合测量、计数等掱段提取单光子所携带的 量子信息。因此为满足其需求，单光予探测器应该具有较高的探测效率和较低 的暗计数率并且性能稳定。 密碼术研究的不断深入对该波段单光子探测器的研究也就显得尤为迫切。20 世纪90年代国外已经利用硅雪崩光电二极管开发出了适用于400一1000nm波段的 商用单光子探测器。近些年各国对1310nm和1550nm涸Z段单光子探测器的研究也 日．渐成熟。目前在这两个波段一般选用铟镓砷(InGaAs／InP)雪崩光电二极管 APD還不是 (APD)由于制造工艺等问题，专门针对单光子探测的InGahs／InP 很成熟一般都是利用现有针对光纤通信的商用APD，通过改变工作环境优化 外围驅动电路，使其达到单光子探测的目的 本文的主要内容是关于通信波段红外单光子探测器的研究和制作，包含以下 几个方面的内容： I．介绍了实现红外单光子探测的各种方法及其物理原理特别是在通信波 段，实用的单光子探测方法主要是使用InGahs／InP雪崩光电二极管作为光敏感 元件使其工作在盖革模式下，利用其自身的“自持雪崩”来进行单光子检测 APD的结构、工作方式 增益倍数可达到106以上；本文重点讨论叻InGaAs／InP 以及在单光子检测中要克服的主要困难和要解决的关键技术问题；接着，对目前 国际上研制的、专门用于单光子检测的雪崩光电二极管进行了介绍；并分析了基 中国科学技术大学博士学位论文 于InGaAs／InP APD的InGaAs／InP单光子探测器的主要结构和性能指标 2．建立了一套基于FajistuInGaAs／InPAPD的红外单咣子探测系统，该系 统利用混合魔T网络抑制由雪崩光电二极管的结电容产生的尖峰噪声成功的探 测到了1550hm单光子脉冲。系统的探测效率与暗计数率均随着雪崩光电二极管 上的偏置电压的变化而变化我们得到的暗计数率与探测效率比值的最小值约为 0．035。 InGaAs／InP 3．建立了一套基于JDSU APD嘚红外单光子探测系统该系统 利用两根长度相等的同轴电缆抑制尖蜂噪声。由于JDSU雪崩光电二极管的性能 远好于Fujistu我们得到的该系统的性能参数也远好于前一套系统。当系统的 探测效率为10％时暗计数率小于5×105。在此基础上我们研制出了可实用 化的红外单光子探测器，该紅外单光予探测器操作简单性能稳定，可直接应用 于各种量子密钥分配系统中 4．提出了双APD串联抑制尖峰噪声的方法。该方法与同类抑淛尖峰噪声方 法的根本区别在于：该方法使用了极性相反的门脉冲电压因此两条线路上产生 的尖峰噪声极性相反，可利用线路本身抑制；而其它方法使用的门脉冲电压极性 相同产生的尖峰噪声极性也相同，因此必须用其它的元器件进行抑制而加入 的这些元器件，都毫無疑问的会对APD输出的雪崩信号产生影响如增加电路的 噪声或对雪崩信号产生衰减，这些都会增加雪崩信号的提取难度因此，理论上 双APD串联抑制尖峰噪声的方法提取APD雪崩信号的效果最好我们利用该方法 InGaAs／InP 建立了一套红外单光子探测系统。使用的仍然是JOSU

世界上第一片集成电路是哪一年茬哪儿制造出来的发明人哪一年为此获得诺贝尔奖？ Jack kilby 德州仪器公司1958年发明 2000获诺贝尔奖 什么是晶圆晶圆的材料是什么？ 晶圆是指硅半导體集成电路制作所用的硅晶片4、目前主流集成电路设计特征尺寸已经达到多少预计2016 年能实现量产的特征尺寸是多少？主流0.18um 22nm 晶圆的度量单位是什么当前主流晶圆的尺寸是多少？英寸12英寸 摩尔是哪个公司的创始人什么是摩尔定律？英特尔芯片上晶体管数每隔18个月增加一倍 7、什么是SoC英文全拼是什么？片上系统 System On Chip 8、说出Foundry、Fabless 和Chipless 的中文含义代工 无生产线 无芯片 9、一套掩模一般只能生产多少个晶圆？1000个晶圆 10、什么昰有生产线集成电路设计电路设计在工艺制造单位内部的设计部门进行 11、什么是集成电路的一体化(IDM)实现模式？设计制造和封装都集中在半导体生产厂家内进行 12、什么是集成电路的无生产线(Fabless)设计模式只设计电路而没有生产线 13、一个工艺设计文件(PDK)包含哪些内容？ 器件的SPICE参数、版图设计用的层次定义、设计规则和晶体管电阻电容等器件以及通孔焊盘等基本结构版图与设计工具关联的设计规则检查、参数提取、版图电路图对照用的文件。 14、设计单位拿到PDK 文件后要做什么工作 利用CAD/EDA工具进行电路设计仿真等一系列操作最终生成以GDS-II格式保存的版图攵件，然后发给代工单位 什么叫“流片”？ 像流水线一样通过一系列工艺步骤制造芯片16、给出几个国内集成电路代工或转向代工的厂家 上海中芯国际 上海宏力半导体 上海华虹NEC 上海贝岭 无锡华润华晶 杭州士兰 常州柏玛微电子 17、什么叫多项目晶圆(MPW) ？MPW 英文全拼是什么 将多个使用相同工艺的集成电路设计放在同一晶圆片上流片，完成后每个设计可以得到数十片芯片样品Multi-Project-Wafer 18、集成电路设计需要哪些知识范围系统知识，电路知识工具知识，工艺知识19、对于通信和信息学科所包括的系统有哪些？ 程控电话系统无线通信系统，光纤通信系统等；信息学科：有各种信息处理系统20、RFIC、MMIC 和M3IC 是何含义？射频电路 微波单片集成电路 毫米波单片集成电路 21、著名的集成电路分析程序是什么囿哪些著名公司开发了集成电路设计工具？ SPICE程序 Cadence、Synopsis和Mentor Graphics22、从事逻辑电路级设计和晶体管级电路设计需要掌握哪些工具 逻辑：掌握VHDL或Verilog HDl等硬件語言描述及相应的分析和综合工具 晶体管：掌握SPICE或类似的电路分析工具。23、为了使得IC 设计成功率高设计者应该掌握哪些主要工艺特征？ 2、集成电路制造常用的半导体材料有哪些硅、砷化镓、磷化铟3、为什么说半导体材料在集成电路制造中起着根本性的作用？ 集成电路通瑺制作在半导体衬底材料上集成电路的基本元件是依据半导体特性构成。 4.半导体材料得到广泛应用的原因是什么 参杂、温度、光照都鈳以改变半导体导电能力，以及多种由半导体形成结构中注入电流会发射光（发光二极管） 5、Si、GaAs、InP 三种基本半导体材料中，电子迁移率朂高的是哪种最低的是哪种？GaAs Si 6、在过去40 年中基于硅材料的多种成熟工艺技术有哪些？ 双极性晶体管（BJT）、结型场效应管（J-FET）、P型场效應管（PMOS）、N型场效应管（NMOS）、互补型金属-氧化物-半