1、CMOS模拟集成电路 分析与设计,王天宝,,通信工程学院,第一章 模拟集成电路设计绪论,通信工程学院,课程的基本信息,课程内容简介 涉及的相关理论 教学方法简介 所需软件介绍 参考资料 考试,通信工程学院,本课程的基本要求,学时：56学时 内容：MOS器件物理基础、单级及差分放大器、电流镜、频率响应与补偿、反馈、电压基准、比较器、DA/AD、振荡器和PLL 要求：理解概念，掌握方法，学会设计 工具：HSPICE，CADENCE IC610 作业：按时完成，定期评讲 考试：平时10%，Project30%，理论考试60%,通信工程学院,一些建议,上课时思维紧跟老师积极思考 记住概念 知道物理含义
2、及其关系 注意假设和条件 阅读参考资料 方法比结果更重要 多做习题 学会使用仿真工具,通信工程学院,上课规则,上课时欢迎提问和讨论 请关闭手机或其它发声的工具 不准未经许可而相互交谈 上课时不准吃东西 不准穿拖鞋上课 上课时不准做作业 上课前交作业,通信工程学院,模拟集成电路设计参考书,Analog Integrated Circuit Design,David A.Johns & Ken Martin Design of analog CMOS integrated Circuits,Razavi B.,通信工程学院,在数字集成电路高度发展的今天，为什么还要学模拟集成电路设计？特别是CMOS
3、模拟集成电路设计？,通信工程学院,自然界信号的处理,（a）自然界信号的数字化 （ b）增加放大器和滤波器以提高灵敏度,高速、高精度、低功耗ADC的设计是模拟电路设计中的难题之一,高性能放大器和滤波器设计也是热点研究课题,通信工程学院,数字通信,数字信号通过有损电缆的衰减和失真,失真信号需放大、滤波和数字化后才再处理,通信工程学院,数字通信,使用多电平信号以减小所需的带宽,10,11,01,00,1,0,组合二进制数据,多电平信号,确定所传送电平,DAC,ADC,传送端,接收端,通信工程学院,磁盘驱动电子学,存储数据,恢复数据,硬盘存储和读出后的数据,通信工程学院,无线接收机,无线接收天线接收到
4、的信号(幅度只有几微伏)和噪声频谱,接收机放大低电平信号时必须具有极小噪声、工作在高频并能抑制大的有害成分。,通信工程学院,光接收机,光纤系统,转换为一个小电流,高速电流处理器,激光二极管,光敏二极管,通信工程学院,传感器,(a) 简单的加速度表,(b) 差动加速度表,汽车触发气囊的加速度检测原理图,通信工程学院,为什么要学模拟CMOS集成电路设计？,首先，MOSFET的特征尺寸越来越小，本征速度越来越快（已可与双极器件相比较），现在几GHz几十GHz的CMOS模拟集成电路已经可批量生产。 SOC芯片中同时包含有大量的模拟、数字电路，由于CMOS以其低成本、低功耗已成为现代大规模数字集成电路设
5、计及制造的首选，与数字集成电路技术兼容的CMOS模拟集成电路技术可降低SOC芯片的制造及封装成本。因此CMOS电路已成为当今SOC设计的主流制造技术。,通信工程学院,CMOS技术的发展及展望,电源电压（V）,L,通信工程学院,模拟设计困难的原因是什么（1）？,模拟设计涉及到在速度、功耗、增益、精度、电源电压等多种因素间进行折衷，而数字电路只需在速度和功耗之间折衷。 模拟电路对噪声、串扰和其它干扰比数字电路要敏感得多。 器件的二级效应对模拟电路的影响比数字电路要严重得多。 高性能模拟电路的设计很少能自动完成，而许多数字电路都是自动综合和布局的。,通信工程学院,模拟设计困难的原因是什么？,模拟电路许多效应的建模和仿真仍然存在问题，模拟设计需要设计者利用经验和直觉来分析仿真结果。 现代集成电路制造的主流技术是为数字电路开发的，它不易被模拟电路设计所利用（如特征尺寸减小导致器件迁移率下降、沟道调制效应增大；电源电压的下降使以前的一些电路设计技术受到限制等），为了设计高性能的模拟电路，需不停开发新的电路和结构。,让我们为学好模拟CMOS集成电路设计一起共同努力！,
