《模拟集成电路设计》教学大纲

《模拟集成电路设计》教学大纲课程英文名AnalogICDesign课程代码F0712Z63学分2.5总学时40理论学时32实验/实践学时8课程类别专业课课程性质任选先修课程《电路分析基础》、《半导体器件》适用专业微电子学开课学院光学与电子科技学院一、课程地位与课程目标（一）课程地位模拟集成电路设计是微电子学专业的一门重要的专业基础选修课，又是一门发展迅速，须紧密结合技术发展前沿的集成电路设计技术课程。它主要教授学生学习模拟集成电路体系结构、电路分析和设计，为后继课程的学习、考研、工作打好扎实的基础。（二）课程目标1、能对单级、差动放大器的电路结构和性能进行分析，具有解决实际模拟集成电路问题的能力（毕业要求1-2）；2、具有根据实际设计需要，设计运算放大器电路结构、确定器件参数，并利用仿真软件对设计电路进行模拟仿真的能力（毕业要求3-5）；3、通过分组讨论，培养学生具有团队意识和人际交流能力（毕业要求9-10）；4、通过大型综合作业和实验作业，培养学生自主学习的能力和终身学习的意识（毕业要求12）。二、课程目标达成的途径与方法本课程采用理论教学、实验教学和课堂翻转、专题讨论相结合；采用板书、多媒体教学等多种教学手段；引入计算机辅助教学，布置实验作业或大型综合作业。三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标课程目标对毕业要求的支撑程度（H、M、L）毕业要求2毕业要求5毕业要求12课程目标1HM课程目标2MH课程目标3M课程目标4M注：1.支撑强度分别填写H、M或L（其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低）。四、课程主要内容及要求第一章模拟电路设计绪论1.1研究模拟电路的重要性1.2研究模拟集成电路的重要性1.3研究CMOS模拟集成电路的重要性1.4电路设计的一般概念要求：1.了解模拟集成电路在单片应用和系统集成中的重要性，模拟集成电路的设计流程、设计方法、制造测试技术及发展趋势；2.掌握模拟集成电路的基础—集成运算放大器的模型。第二章基本MOS器件物理2.1基本概念2.2MOS的I/V特性2.3二级效应2.4MOS器件模型要求：1.掌握模拟集成电路设计重要性、难点、基本MOSFET器件的原理、物理知识以及大/小信号的等效模型。第三章单级放大器3.1基本概念3.2共源级3.3源跟随器3.4共栅级3.5共源共栅级要求：1.掌握单级放大器的分析与设计技术。2.重点讲述共源、共栅、共漏、共源共栅放大级的分析、设计以及应用。第四章差动放大器 4.1单端与差动的工作方式 4.2基本差动对 4.3共模响应 4.4MOS为负载的差动对 4.5吉尔伯特单元 要求：1.掌握理想差分放大器的特点,差分放大器的原理与特性以及设计技术。2.掌握差分放大器电路结构、大/小信号特性。 第五章无源与有源电流镜 5.1基本电流镜 5.2共源共栅电流镜 5.3有源电流镜 要求： 1、掌握无源和有源电流镜的工作原理。 2、熟悉电流镜的设计流程。 第六章放大器的频率特性 6.1概述 6.2共源级 6.3源跟随器 6.4共栅级 6.5共源共栅级 6.6差动对要求：1.掌握共源、共栅、共漏、共源共栅放大级各类放大器的频率特性。2.重点掌握差分对的频率特性。第七章运算放大器 7.1概述 7.2一级运放 7.3二级运放 7.4增益的提高 7.5性能比较要求：1.掌握单级运放、两级运放的原理和设计技术2.了解共模反馈、转换速率、电源抑制、运放噪声等概念。五、课程学时安排章节号教学内容学时数学生任务对应课程目标第1章模拟电路设计绪论2完成集成电路产业发展历程自学及课后讨论课程目标1第2章基本MOS器件物理4完成课后作业课程目标1、3第3章单级放大器6完成课后作业，针对目前国内芯片展业现状进行调研和讨论课程目标1、3、4第4章差动放大器6完成课后作业课程目标2第5章无源与有源电流镜4完成课后作业课程目标2、3、4第6章放大器的频率响应4完成课后作业课程目标2第7章运算放大器6完成课后作业课程目标2六、实践环节及基本要求（无）序号实验项目学时基本要求学生任务实验性质实验类别1电阻和晶体管设计2熟悉Aether的运行环境，掌握版图设计方法。完成共射级放大器仿真验证必做2单级放大器电路仿真2掌握使用Aether软件进行电路仿真的方法，熟练使用软件的各种功能完成差分放大器的仿真，并分析频率响应验证必做3运算放大器电路的设计4掌握模拟集成电路单元模块的设计分析方法，熟悉利用Aether软件进行电路验证和版图设计的流程。按照设计要求，设计运算放大器，进行仿真验证结果。综合必做注：1.实验性质指演示性、验证性、设计性、综合性等；2.实验类别指必做、选做等。七、考核方式及成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核过程考核（作业、点名、纪律、网络课堂）+专题讨论平时及作业表现以及专题讨论表现评分平时及作业占20%实验考核实验实验表现及实验报告20%期末考核闭卷期末考试60%考核类别考试，统一出卷成绩登记方式百分制注：各部分占总成绩的比率，任课教师可根据不同的教学安排作适当调整，但须事先报专业负责人批准并向学生公布。八、课程目标达成评价 1、各考核项对应课程目标权重分配如下表：平时及作业实验期末考试课程目标10.30.20.5课程目标20.20.30.5课程目标30.40.40.2课程目标40.20.60.22、课程目标达成度计算公式：九、推荐教材及主要参考书1、推荐使用教材：《模拟集成电路分析与设计》洪志良编著，科学出版社，