微电子电路基础

介绍基于MOS晶体管的微电子电路的基础知识。包括MOS晶体管的工作原理,MOS晶体管组成的模拟电路和数字电路。…

北京理工大学

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微电子电路基础
  • 分类: 电子
  • 平台: 中国大学MOOC
  • 语言: 中文

介绍基于MOS晶体管的微电子电路的基础知识。包括MOS晶体管的工作原理,MOS晶体管组成的模拟电路和数字电路。

课程概述

微电子技术尤其是CMOS集成电路技术在近10年内迅速发展。随着集成电路工艺的特征尺寸降低到20nm以下,相对于BJT而言,基于CMOS工艺的片上系统芯片因为其低功耗、低成本、集成度高等优点越来越广泛的应用到了我们日常生活的方方面面。在这样的背景下,越来越多的高校成立了微电子专业甚至微电子学院。

本课程作为一门微电子方向的专业基础课,专注于如今最主流的基于CMOS工艺的微电子电路的原理和设计方法,涉及到CMOS片上系统芯片的方方面面的专业基础知识,为微电子/集成电路设计专业以及有志于从事集成电路设计的同学打下坚实的基础。

授课大纲

第一周 PN结
1 PN结简介
2 PN结的平衡状态
3 能带图

第二周 MOS晶体管原理
1 MOS结构的阈电压
2 MOSFET的直流电流电压方程
3 MOSFET的交流小信号参数及等效电路

第三周 单级放大器
1 模拟电路基础概念
2 基本共源放大器
3 共源放大器的拓展
4 源极跟随器
5 共栅放大器
6 共源共栅放大器

第四周 差分放大器
1 差模信号与共模信号
2 基本差分对
3 共模响应
4 基本电流镜
5 有源电流镜

第五周 频率响应
1 波特图回顾和开环时间常数
2 密勒效应
3 MOS晶体管的高频模型
4 共源高频响应
5 源随高频响应
6 共栅高频响应
7 共源共栅高频响应
8 差分的高频响应

第六周 反馈和运算放大器
1 反馈介绍和四种基本反馈
2 四种基本反馈(续)
3 反馈参数和稳定参数
4 频率补偿
5 运算放大器简介和参数
6 共源共栅放大器
7 折叠共源共栅放大器
8 放大器的设计和总结

第七周 数字电路基础
1 CMOS数字电路介绍
2 基本逻辑门的类型
3 基本逻辑门的输入与输出

第八周 CMOS数字电路
1 CMOS数字电路的特性
2 CMOS反相器
3 CMOS逻辑电路
4 其它MOS逻辑电路

第九周 课程设计

第十周 课程设计

第十一周 回顾与复习

第十二周 复习与考试

预备知识

电路分析
大学物理

参考资料

《Design of Analog CMOS Intergrated Circuits(模拟CMOS集成电路设计)》
作者:Behzad Razavi(毕查德·拉扎维)
英文影印版ISBN:9787302108863
中文翻译版ISBN:9787560516066

《CMOS Analog Circuit Design(CMOS模拟集成电路设计)》
作者:Phillip E. Allen(菲利普 E. 艾伦) / Douglas R. Holberg(道格拉斯 R. 霍尔伯格)
中文翻译版ISBN:9787121126802

《Microelectronic Circuit (微电子电路)》
作者:Adel S. Sedra(塞德雷) / Kenneth C. Smith(史密斯)
中文翻译版ISBN:9787121026713

《Digital Integrated Circuits A Design Perspective(数字集成电路——电路、系统与设计)》
作者:Jan M.Rabaey(拉贝艾)
中文翻译版ISBN:9787121003837

《Microelectronic Circuit Design(微电子电路设计)》
作者:Richard C.Jaeger(耶格) / Travis N.Blalock(布莱洛克)
英文版ISBN:9787121127120

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