《CMOS模拟集成电路》课程教学大纲

《CMOS模拟集成电路》课程教学大纲

课程编号：ABJD0526

课程中文名称：CMOS模拟集成电路

课程英文名称：CMOSAnalogIntegratedCircuit

课程性质：学科基础课程

课程学分数：3学分

课程学时数：48学时

授课对象：电子信息工程、电子科学与技术专业

本课程的前导课程：电路、线性电子线路、晶体管原理、高频电子线路

一、课程简介

《CMOS模拟集成电珞》课程是电子科学与技术专业选修的专业技术基础课，要求学生

拿握课程的基本概念、基本原理和基本分析方法，掌握模以集成电路中主要模块的设计基础,

学会解题的方法，提高分析问题和解决问题的能力，同时了解新技术与新理论，为进行模拟

集成电路的设计打下基础为将来在工作中应用集成电路技术解决实际问题奠定基础。

通过本课程学习掌握模拟集成电路基本概念与理论，不仅能分析各类模拟集成电路，并

能设计模拟集成电路和数模混合集成电路。

理解集成电路的工艺流程和器件模型，了解集成电路中有源寄生效应和无源寄生效应，

掌握模拟集成电路中的基本单元电路，掌握模拟集成电路功能和电路性能，掌握模拟集成电

路的版图设计。

二、教学基本内容和要求

(-)绪论

课程教学内容：

电子技术的发展，模拟信号与模拟电路；电子信息系统的组成；模拟电子技术基础课的

特点。

课程的重点、难点：

重点：如何学习这门课程

难点：模拟电子的基本概念和课程的目的

课程教学要求：

掌握：模拟电子系统组成，电子系统分类；

理解：模拟和数字的区别和关系；

了解：模拟电子系统主要性能指标。

(-)半导体集成电路简介(4学时)

具体内容：半导体集成电路的分类和命名，半导体模拟集成电路的特性，双极、MOS

和BiCMOS集成电路的基本制造工艺。

1.基本要求

(1)了解集成电路的基本概念。

(2)掌握模拟和数字集成电路的特点。

(3)熟练掌握集成电路的制造工艺流程。

2.重点、难点

重点：集成电路的制造工艺流程。

难点：集成电路的制造工艺。

(-)集成晶体管及其寄生效应(7学时)

具体内容：集成电路中有源器件的结构、器件物理、有源寄生效应及无源寄生效应，集

成电路中有源器件的模型及模拟。

1.基本要求

(1)掌握集成电路有源器件的结构和特性。

(2)了解集成电路器件的各种寄生效应。

(3)掌握集成电路有源器件的模型和模拟方法。

2.重点、难点

重点：集成电路有源器件的结构、特性及其寄生效应。

难点：集成电路的器件模型及模拟。

3.说明：学习电路模拟软件的介绍和应用.

(三)集成电路中的无源器件(5学时)

具体内容：各类集成电阻器的原理、元件结构与相关工艺，PN结电容和MOS电容在

集成化时的原理、结构与有关工艺，集成电路中的内部连线技术，集成电感技术，无源器件

模型及模拟。

L基本要求

(1)了解集成电路中使用的各种无源器件的结构和性能。

(2)掌握集成电路中无源器件的设计方法。

2.重点、难点

重点：集成电路无源器件的结构、特性及其寄生效应。

难点：集成电路的无源器件模型及模拟。

3.说明：电路模拟软件的介绍和应用。

(四)模拟集成电路版图设计(8学时)

具体内容：集成电路设计的一般程序；掩摸对准容差、最小图形尺寸、最小图形间距、

最小面积晶体管；关于集成有源器件若干参数的设计考虑；集成电路布局布线的一般规则和

方法。

1.基本要求

(1)了解集成电路版图设计规则的由来和特点。

(2)掌握集成电路版图设计的流程。

(3)了解集成电路版图布局布线的基本规则。

(4)掌握版图绘制软件的使用方法。

2.重点、难点

重点：集成电路版图设计规则和流程。

难点：集成电路的版型和性能的关系。

3.说明：电路版图设计软件的介绍和应用°

(五)模拟集成电路中的基本单元电路(7学时)

具体内容：单管放大级CE、CB、CC电路和带射级负反馈电阻的CE电路的输入阻抗、

输出阻抗、电压增益、频率特性等；复合器件及双管放大器，它们复合后的器件等效参数,

以及对双管放大器的特性影响；各种恒流源的原理特点，有源负载放大器与单端化电路；偏

置电压源和基准电压源电路，各种电压源电路(齐纳管电压源、正向二极管电压源等)的原

理与特点；差分放大器的直流分析、小信号分析、失调与温漂、共模抑制比；电平位移电路。

1.基本要求

(1)掌握集成电路中单管、双管放大器件的结构和特性。

(2)掌握各种电流镜和有源负载的性能，掌握集成电路的版图设计流程。

(3)了留集成电路其它各种子电路的特点。

(4)掌握利用模拟软件进行各种子电路特性的分析。

2.重点、难点

重点：常用单元电路的特性。

难点：有源负载电路及其应用，电路的频率特性。

3.说明：该内容是本门课程的一个重点，学生必须熟练掌握这些基本电路的分析和设计。

(六)运算放大器(5学时)

具体内容：运算放大器的模型、主要技术指标、基本应用，实际运放的运算误差；运放

的输入、输出级形式和特性；运放的增益与频率持性；各种集成运放举例；集成运算放大器

版图设计。

1.基本要求

(1)掌握集成运算放大器的基本结构和性能。

(2)了解各种形式和性能的集成运算放大器。

(3)掌握集成运算放大器的设计方法。

2.重点、难点

重点：集成运算放大器的结构和性能分析。

难点：集成运算放大器的频率特性。

(七)集成稳压器电路(3学时)

具体内容：集成稳压器的基本结构、分类；稳压器电路的特殊要求；集成稳压器的主要

参数；集成稳压器的主要组成部分、电路分类、原理、功能以及有关集成工艺说明，其中重

点是：调整管设计、基准电压源、误差放大器、启动电路、保护电路等；通用集成稳压器举

例等。

1.基本要求

(1)掌握集成稳压器的基本结构和性能。

(2)了解各种形式和性能的集成稳压器。

(3)掌握集成稳压器的设计方法。

2.重点、难点

重点：集成稳压器的结构和性能分析。

难点：集成稳压器的稳定性。

(八)集成滤波器(5学时)

具体内容：连续时间滤波器，滤波器基本概念，抗混迭滤波器，无源-有源-数字滤波

相互关系，开关电容滤波器，开关电容等效电路概念，从RLC滤波器到开关电容滤波器，

开关电容滤波器设计流程，

1.基本要求

(1)了解各种形式和性能的滤波器“

(2)掌握开关电容滤波器的性能及其设计方法。

2.重点、难点

重点：开关电容滤波器.

难点：开关电容滤波器的概念及其应用。

(九)A/D、D/A转换器(5学时)

具体内容：D/A和A/D转换器原理、类型、电路结构及版图设计。

1.基本要求

(1)了解各种形式D/A和A/D转换器原理、类型和电路结构。

(2)掌握几种D/A和A/D转换器的性能及其设计方法。

2.重点、难点

重点：D/A和A/D转换器原理和电路结构c

难点：新型D/A和A/D的原理及应用。

(+)集成电路的工程设计(9学时)

具体内容：集成电路设计目标与设计流程，电路结构，电路设计，总体电路设计与仿真,

版图设计及后仿真，芯片测试方案,

1.基本要求

(1)了解集成电路的各种设计方法和流程。

(2)掌握几种电路设计和仿真方法。

(3)掌握集成电路版图的设计方法和验证技术。

2.重点、难点

重点：集成电路设计流程、电路和版图的设计技术。

难点：版图的设计和验证。

基本要求：

1.训练实验操作技能，培养分析并解决工程实际问题的能力；

2.掌握通信实验系统的使用方法，熟悉模拟电子实验设备；

3.能组成简单的模拟电子系统，能按模拟电子系统接线和查线，能查找简单的实验故障

并加以排除；

4.培养学生的综合性与设计性实验能力。

三、教学方法与手段

在该门课程的教学过程中，从学生未来的职业能力出发，贯彻了项目式教学和“理实一

体化”的教学理念和模式，以行动为导向，以实践为先导，让学生扎实掌握所学知识和技能。

采用启发式教学，提高学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实

践和自学获取知识，培养学生的自学能力，调动学生的学习积极性；讲课要理论联系实际,

注重培养学生的创新能力，

本课程属于专业技术基础课，在教学中可采用电子教案、CAI课件及多媒体教学系统等

先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面高质量地完成课程教学任务。要求学生采用

Hspice和Cadence（或Tanner）软件进行电路仿真和版图设计。

教学方法——讲授式教学法十四步教学法；

教学手段——案例分析、小组式学习。

四、各教学环节学时分配

章节与内容课时作业量备注

半导体集成电路简介2

集成晶体管及其寄生效应4

集成电路中的无源器件6

模拟集成电路版图设计42

模拟集成电路中的基本单元电路2

运算放大器2

集成稳压器电路62

集成滤波器5

A/D、D/A变换器4

集成电路的工程设计4