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:

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