模拟cmos集成电路设计拉扎维第1章绪论

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1、模拟集成电路设计第1章绪论董刚gdong@mail.xidian.edu.cn微电子学院模拟集成电路设计任课教师董刚办公地点：老校区科技楼A710B电话：88202562Email：gdong@mail.xidian.edu.cn西电微电子学院－董刚－模拟集成电路设计课程概况专业核心课程之一4学分46＋24学时目标培养学生具有初步的CMOS模拟集成电路分析能力，了解模拟集成电路基本模块的分析方法和设计过程答疑：课间或Email西电微电子学院－董刚－模拟集成电路设计与其他课程的关系西电微电子学院－董刚－模拟集成电路设计模拟电路的分析与设计西电微电子学

2、院－董刚－模拟集成电路设计集成电路的特点西电微电子学院－董刚－模拟集成电路设计集成电路设计的基本流程电路输入电路仿真版图编辑DRC和LVS寄生提取LPEGDSII源码输入逻辑仿真逻辑综合布局布线composerdraculadraculaHspiceVerilogVerilog-xlDesignCompilerSiliconEnsemble解剖照相拼图电路提取分析与仿真电原理图schematic版图layout芯片die后仿真制版和加工正向设计过程逆向电路提取西电微电子学院－董刚－模拟集成电路设计集成电路制造过程集成电路设计制版流水加工划片封装封装

3、后的芯片裸片die硅圆片Wafer掩膜版MASK版图layout西电微电子学院－董刚－模拟集成电路设计CMOS集成电路的版图作用芯片加工：从版图到裸片制版加工是一种多层平面“印刷”和叠加过程。西电微电子学院－董刚－模拟集成电路设计教材和参考书P.Allen,D.Holberg,“CMOSAnalogCircuitDesign”B.Razavi,“DesignofAnalogIntegratedCircuitDesign”电子工业出版社清华大学出版社西安交通大学出版社P.Gray,“AnalysisandDesignofAnalogIntegrate

4、dCircuits”高等教育出版社D.Johns,K.Martin,“AnalogIntegratedCircuitDesign机械工业出版社西电微电子学院－董刚－模拟集成电路设计教材和参考书电路设计与仿真-CMOS电路模拟与设计-基于Hspice科学出版社其他搜集整理的资料西电微电子学院－董刚－模拟集成电路设计考核方式总原则学到东西、相对公平考核方式闭卷考试西电微电子学院－董刚－模拟集成电路设计授课内容绪论重要性、一般概念单级放大器无源/有源电流镜差动放大器放大器的频率特性噪声运算放大器反馈稳定性和频率补偿共源、共漏、共栅、共源共栅定性分析、定量

5、分析、共模响应、吉尔伯特单元弥勒效应、极点与节点关系、各类单级放大器频率特性分析统计特性、类型、电路表示、各类单级放大器噪声分析、噪声带宽特性、四种反馈结构、负载影响、对噪声的影响性能参数、一级运放、两级运放、各指标分析多极点系统、相位裕度、频率补偿器件物理基础MOSFET结构、IV特性、二级效应、器件模型带隙基准源与电源无关、与温度无关、PTAT电流、恒Gm、速度与噪声基本/共源共栅/有源电流镜西电微电子学院－董刚－模拟集成电路设计本讲研究模拟电路的重要性模拟电路设计的难点研究AIC的重要性研究CMOSAIC的重要性电路设计一般概念抽象级别健壮性

6、设计符号约定西电微电子学院－董刚－模拟集成电路设计为什么要研究模拟电路？现代电路系统不可或缺的一部分数字电路的信号处理能力不断增强再强大也无法完全取代模拟电路在电路系统中的角色RF、ESD、ADC、DAC、PLL应用实例自然界信号的处理数字通信磁盘驱动电路无线接收器光接收器传感器微处理器和存储器西电微电子学院－董刚－模拟集成电路设计自然界信号的处理自然界信号是模拟量声音、光、震动等速度、精度、功耗信号处理信号太小时需要先放大滤除信号频带外的干扰探测器输出西电微电子学院－董刚－模拟集成电路设计数字通信电缆数据传输长距离、高速时有限带宽，大衰减，不适于

7、高速远距离传输解决办法？信号衰减、失真西电微电子学院－董刚－模拟集成电路设计数字通信用下图示接收电路西电微电子学院－董刚－模拟集成电路设计数字通信采用多电平传输以降低信号带宽降低了发送和接收电路的带宽要求发送端增加DAC，接收端用ADC识别西电微电子学院－董刚－模拟集成电路设计磁盘驱动电路磁盘数据读取磁性信号数据——磁头——电信号数据读取方法：放大——滤波——数字化幅度仅几mV；有较大噪声和失真西电微电子学院－董刚－模拟集成电路设计无线接收器RF接收器天线接收的信号幅度仅几V，有很大干扰信号，中心频率1GHz以上对接收电路要求放大小信号，极低噪声

8、抑制干扰信号高频工作功耗，成本等西电微电子学院－董刚－模拟集成电路设计光接收器光纤数据传输极高带宽，很低损耗，适用于高速、