课程大纲

课程大纲

模拟集成电路分析与设计

课程编码:180202085403P2001H 英文名称:Analog Integrated Circuit Analysis and Design 课时:60 学分:3.00 课程属性:专业核心课 主讲教师:刘鸣等

教学目的要求
本课程是微电子学与固体电子学/集成电路工程专业研究生的专业核心课。本课程讲述CMOS模拟集成电路设计有关的基础性内容,首先介绍模拟集成电路在现代超大规模数模芯片中的地位和作用,使学生了解学习模拟集成电路设计的重要性,接下来介绍CMOS模拟集成电路设计所需的基本知识包括模拟电路中的半导体器件及非理想因素、单管放大器及频率特性、运算放大器的设计方法、负反馈以及频率补偿、全差分放大器、噪声、带隙基准电路、工艺和版图基础等。通过本课程学习,使得学生掌握模拟集成电路分析与设计的基本技能,为其从事相关研究打好基础。

预修课程
半导体物理,模拟电子电路,信号与系统,电路与分析

大纲内容
第一章 MOS器件基础 6学时 刘鸣
第1节 CMOS模拟集成电路绪论
第2节 MOS管基本原理
第3节 I-V特性
第4节 2阶效应
第5节 MOS管模型
第6节 短沟道效应
第二章 单级放大器和频率响应 6学时 刘鸣
第1节 基本概念
第2节 共源级
第3节 源跟随器
第4节 共栅级放大器
第5节 共源共栅放大器
第6节 单级放大器频率响应
第三章 差分放大器和电流镜 3学时 刘鸣
第1节 差分放大器
第2节 电流镜和电流源
第3节 有源负载放大器
第四章 噪声 3学时 刘鸣
第1节 噪声的统计特性
第2节 噪声类型及电路表示
第3节 基本电路单元的噪声
第五章 反馈 3学时 刘鸣
第1节   概述
第2节 反馈结构
第3节 负载的影响
第六章 运算放大器 6学时 刘鸣
第1节 运放概念和性能参数
第2节 理想运放
第3节 运放的基本模块
第4节 一级放大器设计
第5节 两级放大器设计
第6节 运放的仿真
第七章 典型运放 6学时 冯鹏
第1节 两级放大器的深入分析
第2节 套筒式和折叠式放大器
第3节 全差分放大器
第八章 稳定性和频率补偿 3学时 冯鹏
第1节 频率响应与时域响应
第2节 稳定性
第3节 频率补偿
第九章 开关电容电路基础 3学时 冯鹏
第1节 采样开关
第2节 基本的开关电容电路
第十章 课程设计 6学时 冯鹏
第1节 设计开发环境介绍
第2节 Cadence芯片设计平台简介
第3节 设计实例及课程设计要求
第十一章 失真和失调 3学时 刘鸣
第1节 失真
第2节 失调
第3节 消除技术
第十二章 带隙基准电路 3学时 刘鸣
第1节 带隙基准的基本原理
第2节 基准的实现原理
第3节 典型基准源实例分析
第十三章 工艺、版图和失效 3学时 刘鸣
第1节 CMOS基本工艺
第2节 版图设计
第3节 失效机制

教材信息
1、 模拟CMOS集成电路设计 Behzad Razavi(著),陈贵灿/程军/张瑞智/张鸿(译) 2018年12月 西安交通大学出版社(第二版)

参考书

课程教师信息
刘鸣,毕业于清华大学微电子所,目前在中国科学院半导体研究所任副研究员,目前研究方向为数字健康,人工智能以及面向以上两种应用的数模混合集成电路设计,发表论文40余篇,其中SCI16篇,专利8篇。
冯鹏,男,博士,中国科学院半导体研究所项目研究员,中国科学院大学微电子学院岗位教师,硕士生导师。2006年毕业于四川大学微电子系获理学学士学位,2011年毕业于中国科学院半导体研究所获工学博士学位,2011年起在中国科学院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室工作。主要从事无源无线传感芯片、高可靠高速图像处理芯片和CMOS图像传感器等研究工作。在国内外学术期刊和国际会议发表论文40余篇,申请或取得发明专利16项。