集成電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)-電科教學(xué)大綱

【集成電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)】【Fundamentalsofintegratedcircuitdesign】一、基本信息課程代碼：【2080242】課程學(xué)分：【2】面向?qū)I(yè)：【電子科學(xué)與技術(shù)】課程性質(zhì)：【系級(jí)專業(yè)任選課】開課院系：機(jī)電學(xué)院電子工程系使用教材：教材【集成電路設(shè)計(jì)（第2版）葉以正清華大學(xué)出版社】參考書目【集成電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)王成華北京航空大學(xué)出版社】，【集成電路設(shè)計(jì)（第3版）王志功電子工業(yè)出版社】，【CMOS集成電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第2版）孫肖子高等教育出版社】課程網(wǎng)站網(wǎng)址：/course/216737522.html

先修課程：【半導(dǎo)體器件物理2080009（4）】、【數(shù)字邏輯電路2080187（4）】、【模擬電子電路2080188（4）】二、課程簡(jiǎn)介本課程比較全面深入地介紹了集成電路分析與設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)以及一些新技術(shù)的發(fā)展。本課程分為10個(gè)單元。其中,第1～2單元介紹集成電路的發(fā)展、基本制造工藝、常用器件的結(jié)構(gòu)及其寄生效應(yīng)、版圖設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)；第3~4單元介紹器件模型及SPICE模擬程序；第5～6單元介紹雙極型和CMOS型兩大類數(shù)字集成電路和模擬集成電路基本單元分析與設(shè)計(jì)方法；第7單元介紹模擬集成電路設(shè)計(jì)；第8~9單元介紹數(shù)字集成電路自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)、測(cè)試技術(shù)；第10單元介紹SOC/IP設(shè)計(jì)與驗(yàn)證技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)。三、選課建議本課程適合電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的三年級(jí)及以上本科生授課。要有相關(guān)的物理器件，模擬和數(shù)字電子電路相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)。四、課程與專業(yè)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)性專業(yè)畢業(yè)要求關(guān)聯(lián)LO11：理解他人的觀點(diǎn)，尊重他人的價(jià)值觀，能在不同場(chǎng)合用書面或口頭形式進(jìn)行有效溝通。LO21：能根據(jù)需要確定學(xué)習(xí)目標(biāo)，并通過搜集信息、分析信息、討論、實(shí)踐、質(zhì)疑、創(chuàng)造等方法來實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)。LO31：能夠應(yīng)用本專業(yè)知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算?！馤O32：能夠應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助工具進(jìn)行智能電子產(chǎn)品及系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、仿真和調(diào)試LO33：具備本專業(yè)工程問題的邏輯分析能力LO34：嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用及控制能力LO35：能夠綜合本專業(yè)知識(shí)，進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)智能設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試，常見問題分析和維護(hù)LO41：遵守紀(jì)律、守信守責(zé)；具有耐挫折、抗壓力的能力。（“責(zé)任”為我校校訓(xùn)內(nèi)容之一）●LO51：同群體保持良好的合作關(guān)系，做集體中的積極成員；勇于從不同角度思考問題，勇于提出新設(shè)想。LO61：能在學(xué)習(xí)、工作中應(yīng)用信息技術(shù)解決問題。LO71：愿意服務(wù)他人、服務(wù)企業(yè)、服務(wù)社會(huì)；為人熱忱，富于愛心，懂得感恩（“感恩、回報(bào)、愛心”為我校校訓(xùn)內(nèi)容之一）LO81：具有基本的外語表達(dá)溝通能力與跨文化理解能力。備注：LO=learningoutcomes（學(xué)習(xí)成果）五、課程目標(biāo)/課程預(yù)期學(xué)習(xí)成果序號(hào)課程預(yù)期學(xué)習(xí)成果課程目標(biāo)（細(xì)化的預(yù)期學(xué)習(xí)成果）教與學(xué)方式評(píng)價(jià)方式1LO311能解釋與本專業(yè)相關(guān)的設(shè)計(jì)計(jì)算知識(shí)與理論1．能解釋集成電路分析與設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)講授法和討論法(授課和課堂討論)習(xí)題作業(yè)或課堂練習(xí)2．能解釋和分析各器件設(shè)計(jì)的模型和參數(shù)2LO314能綜合應(yīng)用專業(yè)知識(shí)和數(shù)學(xué)知識(shí)解決智能電路設(shè)計(jì)或優(yōu)化等工程問題1.綜合運(yùn)用CMOS技術(shù)進(jìn)行數(shù)字集成電路基本單元和單元的設(shè)計(jì)和分析創(chuàng)造思考教學(xué)法/任務(wù)驅(qū)動(dòng)法(采取任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，要求通過課堂練習(xí)或布置任務(wù)，學(xué)生通過課外資料查找方式完成任務(wù))設(shè)計(jì)論文或報(bào)告2.通過查找資料了解整個(gè)集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)和信息查尋3LO412誠實(shí)守信：為人誠實(shí)，信守承諾，盡職盡責(zé)誠實(shí)守信：為人誠實(shí)，信守承諾，盡職盡責(zé)練習(xí)法/直觀演示法階段性測(cè)驗(yàn)/PPT展示六、課程內(nèi)容單元知識(shí)點(diǎn)能力要求教學(xué)難點(diǎn)1.緒論1．知道集成電路發(fā)展、分類和產(chǎn)業(yè)鏈;L12．理解集成電路設(shè)計(jì)流程及設(shè)計(jì)環(huán)境和集成電路設(shè)計(jì)及發(fā)展；L23．分析集成電路發(fā)展前景；L3能夠基于集成電路設(shè)計(jì)和發(fā)展的基本理論分析集成電路的發(fā)展,認(rèn)識(shí)該高新技術(shù)發(fā)展的重要性集成電路設(shè)計(jì)這一高新產(chǎn)業(yè)發(fā)展飛快，教材跟不上新的技術(shù)點(diǎn)，所以需要所教內(nèi)容需要不斷補(bǔ)充新的內(nèi)容，緊跟技術(shù)的新發(fā)展2.集成電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1.知道電路材料和半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí);L12.理解PN結(jié)與結(jié)型二極管,雙極型晶體管和MOS晶體管集成電路中的元件極其寄生效應(yīng);3.綜合運(yùn)用版圖布局,布線,版圖驗(yàn)證和優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù);L3，L5能夠掌握各種器件的構(gòu)造和性能;能夠認(rèn)識(shí)常用器件的內(nèi)部構(gòu)造MOS管/CMOS管的基本構(gòu)造3.集成電路器件模型1．分析集成電路設(shè)計(jì)中的二極管模型,雙極型晶體管模型,MOS場(chǎng)效應(yīng)管模型和噪聲模型；L4能夠分析不同器件,不同模型的選擇和性能分析;為何同一器件在不同要求下選用不同模型及其各模型的特點(diǎn)單元4模擬集成電路設(shè)計(jì)1.理解電流源電路,基準(zhǔn)電壓源設(shè)計(jì),單端反相放大器和差分放大器;L22.運(yùn)用CMOS構(gòu)建電流鏡，基準(zhǔn)源差動(dòng)放大器等基本電路；L3能夠識(shí)別和分析模擬集成電路中基本的基準(zhǔn)電源,電壓等單元電路結(jié)構(gòu)如何用CMOS構(gòu)建模擬集成電路中各種基本電路5.CMOS技術(shù)1．理解CMOS管的特性，結(jié)構(gòu)，性能；L22．運(yùn)用數(shù)字電路標(biāo)準(zhǔn)單元庫設(shè)計(jì)；L33．理解CMOS存儲(chǔ)器運(yùn)用；L24．綜合分析如何構(gòu)成數(shù)字集成電路的反相器,傳輸門及基本的邏輯器件;L4，L5能夠基于CMOS器件設(shè)計(jì)數(shù)字集成電路的反相器,傳輸門及基本的邏輯關(guān)系以及更復(fù)雜的邏輯關(guān)系的電路如何用CMOS構(gòu)建數(shù)字集成電路中各種基本的邏輯電路門單元6數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)1．運(yùn)用數(shù)字集成電路自動(dòng)化化設(shè)計(jì)的語言及層次化設(shè)計(jì)流程,綜合和驗(yàn)證等方法；L3，L5能夠認(rèn)識(shí)層次化設(shè)計(jì)流程,綜合和驗(yàn)證等方法在設(shè)計(jì)中的重要性基于CMOS技術(shù)綜合設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)數(shù)字邏輯電路單元8.SOC設(shè)計(jì)技術(shù)1．知道SOC設(shè)計(jì)流程，L12．運(yùn)用其設(shè)計(jì)特點(diǎn)如IP復(fù)用技術(shù)和軟硬件協(xié)同技術(shù)；L33