《模拟CMOS 集成电路设计》 课程教学大纲

课程名称：模拟 CMOS 集成电路设计            课程代码：ELST2004

英文名称：analog cmos integrated circuit design

课程性质：专业                    学分/学时： 3/54

开课学期：

适用专业：微电子学专业、电子科学与技术专业以及集成电路设计与集成系统专业 先修课程：模拟电子技术基础

后续课程：

开课单位：电子信息学院

大纲执笔人：马强

一、  课程性质和教学目标

课程性质：

本课程面向微电子学专业、电子科学与技术专业以及集成电路设计与集成系统专业本科 生。其中微电子学专业本科学生为选修课程；电子科学与技术专业本科学生为必修课程。

教学目标：

本课程介绍了CMOS 工艺过程及 MOS 器件原理， 帮助学生提高对 CMOS 模拟集成电路 的认识；同时侧重介绍CMOS 模拟集成电路的结构特点、基本电路形式、分析和设计方法， 使学生有一个全面的了解和掌握，以便为今后从事MOS 集成电路的设计、制造及应用等研 究工作打下坚实的基础。该课程的配套实验已经和另外一门课程(集成电路的版图设计) 的

实验结合成单独的一门专业实验课程，所以，本课程中不再包含实验部分。 本课程的具体教学目标如下：

1．了解CMOS 模拟集成电路的特点及作用，了解 MOS 晶体管和 CMOS 集成电路的结构及制 造工艺。

2 ．掌握 CMOS 模拟集成电路的基本电路结构、电路工作原理和参数分析方法

3．掌握 CMOS 模拟集成电路基本模块的设计方法，能够再给定的性能参数条件下，设计合 适的电路结构和器件参数，完成系统的开发设计

二、  课程目标与毕业要求的对应关系

三、  课程教学内容及学时分配 (含课程教学、自学、作业、讨论等内 容和要求，指明重点内容和难点内容) (重点内容：.；难点内容：)

1 、 CMOS 工艺及晶体管工作原理    (3 学时) (支撑课程目标 1)

1.1  CMOS 典型工艺流程；

1.2  CMOS 器件工作原理；   目标及要求：

1) 通过学习，使得学生掌握 CMOS 器件的集成工艺流程； ；

2) 掌握 CMOS 器件的工作原理以及器件的特性.；

2 、 CMOS 单管放大电路(9 学时) (支撑课程目标 2)

1.1  CMOS 共源级放大电路分析；

1.2  CMOS 共栅级放大电路分析；

1.3  CMOS 共漏级放大电路分析；

1.4  CMOS 套叠放大电路分析；

目标及要求：

1) 通过学习，使得学生掌握 CMOS 器件的单管放大电路的结构；

2) 掌握 CMOS 单管放大电路的性能.；

3) 掌握 CMOS 单管放大电路的分析方法；

作业内容：

强化单管放大电路的分析与计算。

3 、 CMOS 恒流源电路(6 学时) (支撑课程目标 2)

1.1  恒流源电路基本参数要求；

1.2  恒流源电路典型结构分析与计算；

目标及要求：

1) 通过学习，使得学生掌握CMOS 恒流源电路的常见结构；

2) 掌握 CMOS 恒流源电路的分析和参数计算方法；

作业内容：

强化CMOS 恒流源典型电路的分析与计算。

4、 CMOS 差分放大电路(6 学时) (支撑课程目标 2)

1.1  CMOS 差分放大电路共模分析；

1.2  CMOS 差分放大电路差模分析；

1.3  CMOS 差分放大电路的 CMRR 分析；

目标及要求：

1) 通过学习，使得学生掌握CMOS 差分放大电路的结构；

2) 掌握 CMOS 差分放大电路的性能.；

3) 掌握 CMOS 差分放大电路的分析方法；

作业内容：

强化CMOS 差分放大电路的差模分析与计算。

5 、 CMOS 放大电路的频率响应 (4 学时) (支撑课程目标 1)

1.1  频率响应的基本概念；

1.2  频率响应的基本分析方法；

1.3  CMOS 单管放大电路的频率响应举例分析； 

目标及要求：

1) 通过学习，使得学生掌握 CMOS 单管放大电路的频率响应特性；.

2) 熟悉CMOS 单管放大电路的频率响应分析方法； 

作业内容：

强化单管放大电路的频率响应特性。

6 、 反馈(4 学时) (支撑课程目标 1)

1.1  了解反馈的基本概念；

1.2  了解四种基础的反馈类型结构；

1.3  具体分析四种基础的反馈类型电路；

1.4    掌握返回因子法分析带有反馈的放大电路；.

目标及要求：

1) 通过学习，使得学生了解典型的 CMOS 放大电路反馈结构；

2) 掌握CMOS 带有反馈的放大电路的分析方法； 

作业内容：

强化反馈结构的电路分析和识别。

7 、 CMOS 运算放大器(6 学时) (支撑课程目标 2)

1.1  了解CMOS 运算放大器的结构构成；

1.2  了解CMOS 运算放大器的基础类型；

1.3  掌握 CMOS 集成运算放大器的常见参数；.

目标及要求：

1) 通过学习，使得学生了解典型的 CMOS 集成运算放大器的结构；

2) 掌握 CMOS 集成运算放大器的整体参数；

8 、 运算放大器的频率补偿(4 学时) (支撑课程目标 3)

1.1  了解频率补偿的基本概念；

1.2  熟悉常见的频率补偿的方法；

1.3  熟悉常见的频率补偿的典型电路结构；

目标及要求：

1) 通过学习，使得学生了解频率补偿的基本要求和实现频率补偿的原理；.

2) 掌握常见的频率补偿典型电路结构；

9 、 CMOS 基准电压源(6 学时) (支撑课程目标 2)

1.1  了解CMOS 基准电压源的参数要求；

1.2  掌握基准电压源的实现原理；

1.3  熟悉基准电压源的典型实现电路结构；

 目标及要求：

1) 通过学习，使得学生了解典型的CMOS 基准电压源的结构；

10 、集成电压比较器(3 学时) (支撑课程目标 3)

1.1  了解CMOS 集成电压比较器的结构；

1.2  了解 CMOS 集成电压比较器的基础类型；

1.3  了解集成电压比较器的应用；

 目标及要求：

1) 通过学习，使得学生了解典型的 CMOS 集成电压比较器的结构；

11 、 CMOS 版图设计技术(3 学时) (支撑课程目标 1)

1.1  了解CMOS 版图设计的基本概念；

1.2  熟悉常见的 CMOS 电路结构所对应的版图；

目标及要求：

1) 通过学习，使得学生了解典型的 CMOS 结构的版图设计方法和规则；

四、  教学方法

1 、 强化用数学、电路分析、模拟电路等基础课程的已知知识，通过类比实现知识的迁移， 来分析和解决CMOS 模拟集成电路中的未知问题，以降低 CMOS 模拟集成电路设计的 学习难度。

2 、 突出各章节的讲述主线，以及每种基本单元电路的分析流程，便于学生记忆。采用多媒 体课件和传统板书教学相结合进行教学。

3 、 强调 CMOS 模拟集成电路与模拟电路、半导体器件原理等相关课程的联系， 加强专业知 识的融会贯通，以综合应用各课程知识解决复杂电子系统问题。

4 、 强调 CMOS 模拟集成电路在复杂电子系统结构中的地位和作用，并列举应用实例，提高 学生的学习兴趣。

5 、 通过仿真软件加强学生对电路功能的感性认识，并理解仿真软件的局限性。

6 、  通过阅读典型CMOS 模拟集成芯片的数据手册，拓展和加深对课程知识的理解。

五、  考核及成绩评定方式

1.考核环节

考核方式：闭卷笔试，平时测验及作业，

成绩评定方式：期末成绩占50%，平时成绩 20% ，课程研究报告 20% ，期中成绩占 10%。 

2.  课程目标达成与考核成绩比例

3.评价标准

(1)平时作业评价标准

(2) 期中考试、 期末考试

(3) 课程研究报告

课程研究报告以CMOS 模拟集成电路设计的一个知识点为主题，查阅课外资料，结合课程知识，归纳总结，做全面深入的专题论述。选题自选，可参照课程大纲的课外拓展内容。

课程报告需提交电子文档和和纸质文档。word  电子文档以邮件形式发送，电子文档和 邮件主题命名规则为：班级-学号-姓名-题目。报告提交时间以邮件收件时间为准。课程报告 不需要单独封面、目录。顺序为：题名、作者(班级、姓名、学号)、中文摘要、关键词、正文。双面打印，打印页码。