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自摩尔定律诞生以来,半导体技术已经按照该规律发展了半个世纪。2013年国际半导体技术发展路线图(ITRS, International Technology Roadmap for Semiconductor)预测,到2017年半导体器件特征尺寸将达到7nm。随着器件尺寸的不断缩小,当栅极氧化层的电场强度升高到高于6MV/cm时,P-MOSFET的负偏压温度不稳定性(NBTI, Negative Bias Temperature Instability)成为限制纳米器件及集成电路寿命的主导因素。本文详细介绍了业界接受最广的反应扩散模型(RD model, Reaction Diffusion model),并基于此模型主要做了如下工作：1.对传统的基于SPICE的模拟电路仿真设计流程进行改进,在模拟电路设计后端增加考虑NBTI效应的可靠性分析、改进及验证等步骤,使该流程适应于纳米工艺下的模拟电路设计,并提高电路抗NBTI退化的能力；2.基于RD模型,对简单电流镜、Cascode电流镜、宽摆幅电流镜等基准电路中NBTI效应的退化进行了系统的仿真分析,得到Cascode电流镜在P-MOSFET晶体管发生同等退化时电路的退化最严重,宽摆幅电流镜电路的退化最小,这可以通过适当增加晶体管的宽长比弥补NBTI退化量。但是输出电流复制参考电流的能力没有受到影响；3.对单级放大器、差分放大器、运算放大器等放大电路中NBTI效应的退化进行了系统的仿真分析,结果表明-3dB带宽的退化量是所有参数的退化中最严重的。运用可靠性设计方法,笔者从电路结构对两级运放进行改进,用电流镜代替电路中的关键器件,通过电流镜中的电阻R引入反馈,抵消了NBTI退化对电路的影响,使两级运放的-3dB带宽的退化量从27%降到了1%左右,共模抑制比、相位裕度等参数的退化量被降低到了1%以内,显著提高了两级运放抗NBTI退化的能力。