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本模块将帮助学生了解如何实现包含数十亿个晶体管的数字电路的超大规模集成 (VLSI)。该模块的结构分为两部分:理论部分,它解决了如何有效地模拟晶体管和互连操作背后的复杂非线性现象;软件工具部分,它描述了电子设计自动化 (EDA) 背后的算法。理论部分每周分配两次讲座,涵盖 MOS 晶体管器件的物理特性,重点关注非理想晶体管行为、电路和线路延迟模型以及 VLSI 电路复杂性的数学模型。软件工具部分涵盖电子设计自动化 (EDA) 工具流程,基于六个讲座和三个实验室的组合。
量子电路——由局部幺门和局部测量构建而成——是量子多体物理学的新天地,也是探索远离平衡的普遍集体现象的可处理环境。这些模型揭示了关于热化和混沌的长期问题,以及量子信息和纠缠的底层普遍动力学。此外,这些模型产生了一系列新问题,并引发了传统模拟所没有的现象,例如由外部观察者监控的量子系统中的动态相变。鉴于在构建数字量子模拟器方面取得的实验进展,量子电路动力学也具有重要意义,这些模拟器可以精确控制这些成分。电路元件中的随机性允许高水平的理论控制,其中一个关键主题是实时量子动力学与有效经典晶格模型或动力学过程之间的映射。在这个可处理的环境中可以识别的许多普遍现象适用于更广泛的更结构化的多体动力学。
4 dc偏差 - 通常:v be = 0.7 v,i c e e,i c = b i b;固定偏置:i b =(v cc -v be)> r b,v ce = v cc -i c r c,i c sat = v cc> r c;发射机稳定:i b =(v cc -v be)>(r b +(b + 1)r e),r i =(b + 1)r e,v ce = v cc -i c(r c + r e),i c sat = v cc>(r c + r e);电压划分:精确:r th = r 1 r 2,e th = r 2 v cc>(r 1 + r 2),i b =(e th -v be)>(r th +(b + 1)r e),v ce = v cc -i c -i c(r c + r e),近似: v e> r e;电压反馈:i b =(v cc -v be)>(r b + b(r c + r e));公共碱:i b =(v ee -v be)> r e;切换晶体管:t on = t r + t d,t off = t s + t f;稳定性:s(i co)= i c> i co;固定偏置:S(I CO)= B + 1;发射极偏置:s(i co)=(b + 1)(1 + r b> r e)>(1 + b + r b> r e);电压划线:S(i Co)=(B + 1)(1 + r th> r e)>(1 + b + r th> r e);反馈偏置:s(i co)=(b + 1)(1 + r b> r c)>(1 + b + r b> r c),s(v be)= i c> v be;固定偏置:s(v be)= -b> r b;发射极偏置:s(v be)= -b>(r b +(b + 1)r e);电压 - 划线:s(v be)= -b>(r th +(b + 1)r e);反馈偏置:S(v Be)= -b>(r B +(B + 1)r C),S(B)= I C> B;固定偏置:s(b)= i c 1> b 1;发射极偏置:s(b)= i c 1(1 + r b> r e)>(b 1(1 + b 2 + r b> r e));电压 - 划线:S(B)= I C 1(1 + R TH> R E)>(B 1(1 + B 2 + R TH> R E));反馈偏置:s(b)= i c 1(1 + r b> r c)>(b 1(1 + b 2 + r b> r c)),i c = s(i co)i co + s(v be)v be + s be + s(b)b
我们认为,在最近的几项研究中研究的量子理论结构无法在量子电路的标准框架内得到充分描述。当子系统的组合由希尔伯特空间的直接和与张量积的非平凡混合描述时,情况尤其如此。因此,我们提出了量子电路框架的扩展,由路由线性映射和路由量子电路给出。我们证明这个新框架允许在电路图方面进行一致且直观的图形表示,适用于纯量子理论和混合量子理论,并在几种情况下举例说明了它的使用,包括量子信道的叠加和幺正的因果分解。我们表明,我们的框架包含了 Lorenz 和 Barrett 的“扩展电路图” [ arXiv:2001.07774 (2020)],我们将其作为特例推导出来,赋予它们合理的语义。
第二级 第二级或中间级由 Q 16 、 Q 17 、 Q 13 B 和两个电阻器 R 8 和 R 9 组成。晶体管 Q 16 充当射极跟随器,从而使第二级具有高输入电阻。这最大限度地减少了输入级的负载并避免了增益损失。此外,添加具有 50kΩ 发射极电阻的 Q 16(类似于 Q 7 和 R 3 )可增加第一级的对称性,从而提高其 CMRR。晶体管 Q 17 充当共射极放大器,发射极中带有 100Ω 电阻。其负载由 pnp 电流源 Q 13 B 的高输出电阻与输出级的输入电阻并联组成(从 Q 23 的基极看)。使用晶体管电流源作为负载电阻(有源负载)可以获得高增益,而无需使用大电阻,因为大电阻会占用很大的芯片面积并需要很大的电源电压。