教学大纲_模拟集成电路分析与设计
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《模拟集成电路分析与设计》课程教学大纲课程名称:模拟集成电路分析与设计
英文名称:Analysis and Design of Analog Integrated Circuits
课程编号:
学时/学分:32学时/ 2学分
适用专业:电子科学与技术
一、课程的目的和任务
本课程的授课对象是电子科学与技术专业本科生,属电子科学与技术专业必修课。
通过本课程的讲授,旨在使学生了解和掌握各种模拟电路的基本概念和原理;分析和设计各种模拟集成电路的基本方法;了解模拟集成电路设计中遇到的新问题及电路技术的新发展;能够运用所授知识对简单模拟集成电路进行电路分析、仿真和设计。
二、课程的基本要求和特点
通过学习,学生能了解和掌握各种模拟集成电路的基本概念,分析和设计的基本方法,并能够运用所学知识对简单模拟集成电路进行分析、仿真和设计。
课堂讲授:运用电子课件的形象教学和适度的理论推导,讲清各种模拟电路的基本概念和原理;以启发式、互动式的综合性教学方法为主,注重学生对物理概念、基本原理和分析方法的理解和运用,注重培养学生了解具体设计参数要求与工艺、器件参数的联系,结合例题讲解和一定量的课外练习,使学生具有自我思考能力,具备分析和解决实际模拟集成电路设计问题能力。各章节及其中主要术语应给出英文翻译。由课程组每周安排一次答疑。
作业方面:布置一定量的作业,帮助学生掌握重点、培养自学和独立分析问题的能力。强调实际的电路分析与设计能力,提供一些具体的设计课题,提高了学生对电路设计的理解与兴趣。每次作业批改后,在课堂进行作业讲评,指出共性问题。重要内容可在课堂做少量练习,做后讨论和讲解。
三、本课程与其它课程的联系
本课程以《半导体器件》、《半导体工艺》和《模拟电子学》等课程为知识基础,第一次系统地学习模拟集成电路的结构和设计方法,为本专业学生从事模拟集成电路设计或进一步学习提供知识准备。这是一门本专业学生必修的基础课程。
四、课程的主要内容
理论部分:模拟电路设计绪论,MOS器件物理和器件模型,单级放大器,差动放大器,无源与有源电流镜,放大器的频率特性,噪声,运算放大器,稳定性和频率补偿,版图与封装等。
实验部分:Spice仿真分析(N/PMOS特性),Spice仿真分析(CMOS反相器特性),Spice仿真分析(单极放大器特性)。
1.模拟电路设计绪论
教学要求:
了解:CMOS模拟集成电路的重要性,电路设计的一般概念。
掌握:分析和设计各种模拟集成电路的基本方法。
教学要点:
(1)模拟电路的重要性;
(2)CMOS模拟集成电路的重要性;
(3)电路设计的一般概念。
2.MOS器件物理和器件模型
教学要求:
了解:MOS器件的基本概念和工作原理。
掌握:器件模型。
教学要点:
(1)基本概念
(2)MOS的I/V特性;
(3)二级效应;
(4)MOS器件模型。
3.单极放大器
教学要求:
了解:单极放大器的基本概念和电路结构,器件模型的选择。掌握:各种单极放大器的工作原理与设计要点。
教学要点:
(1)基本概念;
(2)共源级;
(3)源跟随器;
(4)共栅级;
(5)共源共栅;
(6)器件模型的选择。
4.差动放大器
教学要求:
了解:差动放大器的基本概念和电路结构。
掌握:差动放大器的工作原理与设计要点。
教学要点:
(1)单端与差动的工作方式;
(2)基本差动队;
(3)共模响应;
(4)MOS为负载的差动对;
(5)吉尔伯特单元。
5.无源与有源电流镜
教学要求:
了解:电流镜的基本概念和电路结构。
掌握:各种电流镜的的工作原理和设计要点。
教学要点:
(1)基本电流镜;
(2)共源共栅电流镜;
(3)有源电流镜。
6.放大器的频率特性
教学要求:
了解:单级放大器和差动放大器在频域中的响应。
掌握:MOS放大器的频率特性分析。
教学要点:
(1)概述;
(2)共源级;
(3)源跟随器;
(4)共栅级;
(5)共源共栅级;
(6)差动对。
7.噪声
教学要求:
了解:噪声分类及其对放大器的影响。
掌握:在电路中表示噪声的方法,其它性能参数与噪声的折衷。教学要点:
(1)噪声的统计特性;
(2)噪声类型;
(3)电路中的噪声表示;
(4)单级放大器中的噪声;
(5)差动对中的噪声;
(6)噪声带宽。
8.运算放大器
教学要求:
了解:CMOS运放电路的结构与工作原理。
掌握:CMOS运放的分析与设计。
教学要点:
(1)概述;
(2)一级运放;
(3)两级运放;
(4)增益的提高;
(5)性能比较;
(6)共模反馈;
(7)输入范围限制;
(8)转换速率;
(9)电源抑制;
(10)运放的噪声。
9.稳定性和频率补偿
教学要求:
了解:线性反馈系统的稳定性判据、相位裕度等概念。
掌握:主要运算放大器的补偿方法。
教学要点: