教學大綱表 Syllabus
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課程名稱
Course Title
(中文) 類比積體電路
(英文) Analog Integrated Circuits
開課單位
Departments
電機工程研究所
課程代碼
Course No.
E4800B
授課教師
Instructor
黃淑絹
學分數
Credit
3.0 必/選修
core required/optional
選修 開課年級
Level
研究所
先修科目或先備能力Course Pre-requisites:電子學(一)及(二)
課程概述與目標 Course Overview and Goals:學習CMOS元件特性與SPICE元件模型
學習如何分析及設計CMOS偏壓電路與單級放大器
學習如何分析及設計運算放大器與比較器
學習使用SPICE驗證積體電路特性
教科書
Textbook
T. C. Carusone, D. A. Johns and K. Martin, Analog Integrated Circuit Design, 2nd ed., John Wiley & Sons, Inc., 2012.
參考教材
Reference
1. P. R. Gray, P. J. Hurst, S. H. Lewis, and R. G. Meyer, Analysis and Design of Analog Integrated Circuits, 5th Ed., Wiley and Sons, 2009.
2. R. J. Baker, CMOS: Circuit Design, Layout, and Simulation, 2nd Ed., IEEE Press, 2005.
3. P. E. Allen and D. R. Holberg, CMOS Analog Circuit Design, 2nd Ed., Oxford University Press, Inc., 2002.
4. B. Razavi, Design of Analog CMOS Integrated Circuits, McGraw-Hill, Inc., 2001.
課程大綱
Syllabus
學生學習目標
Learning Objectives
單元學習活動
Learning Activities
學習成效評量
Evaluation
備註
Notes

Week
單元主題
Unit topic
內容綱要
Content summary
1 Overview & Chapter 1: Introduction 1. Syllabus
2. Analog vs. Digital
了解CMOS類比電路設計的挑戰
培養判斷類比與數位訊號及電路的能力
建立類比IC設計工程師應有的認知
  • 講授
  •  
    2 Chapter 2: IC Devices and Modeling 1. MOS I/V Characteristics
    2. Second-Order Effects
    了解CMOS元件特性及SPICE模型
    培養撰寫 SPICE netlist 的能力
    養成撰寫具可讀性SPICE netlist 的習慣
  • 講授
  •  
    3 Chapter 2: IC Devices and Modeling 1. MOS Small-Signal Model
    2. MOS Capacitor Model
    了解CMOS元件特性及SPICE模型
    培養撰寫 SPICE netlist 的能力
    養成撰寫具可讀性SPICE netlist 的習慣
  • 講授
  •  
    4 Introduction to SPICE 1. SPICE Models
    2. SPICE Simulation
    學習使用HSPICE模擬電路
  • 講授
  •  
    5 Chapter 3: Analog CMOS Subcircuits 1. MOS Switch
    2. MOS Diode/Active Resistor
    了解MOS電流源、電流鏡、參考電流及電壓源的特性及應用
    培養分析及設計MOS電流源、電流鏡、參考電流及電壓源的能力
    養成從子電路分析及設計電路的習慣
  • 講授
  • 作業 Assignment
  •  
    6 Chapter 3: Analog CMOS Subcircuits 1. Current Sinks and Sources
    2. Current Mirrors
    了解MOS電流源、電流鏡、參考電流及電壓源的特性及應用
    培養分析及設計MOS電流源、電流鏡、參考電流及電壓源的能力
    養成從子電路分析及設計電路的習慣
  • 講授
  •  
    7 Chapter 3: Analog CMOS Subcircuits 1. Current and Voltage References
    2. Bandgap Reference
    了解MOS電流源、電流鏡、參考電流及電壓源的特性及應用
    培養分析及設計MOS電流源、電流鏡、參考電流及電壓源的能力
    養成從子電路分析及設計電路的習慣
  • 講授
  • 作業 Assignment
  •  
    8 Chapter 4: Single-Stage Amplifiers 1. Basic Concepts
    2. Common-Source Stage
    了解單級放大器的偏壓方式以及其特性與應用
    培養分析、模擬及設計單級放大器的能力
    養成從子電路分析及設計電路的習慣
  • 講授
  •  
    9 期中考 1. CMOS Technology
    2. CMOS Device Modeling
    3. Analog CMOS Subcircuits
    4. CMOS Amplifiers
    學習CMOS元件特性與SPICE元件模型
    學習如何分析及設計CMOS偏壓電路
  • 期中考 Midterm
  •  
    10 Chapter 4: Single-Stage Amplifiers 1. Source Follower
    2. Common-Gate Stage
    了解單級放大器的偏壓方式以及其特性與應用
    培養分析、模擬及設計單級放大器的能力
    養成從子電路分析及設計電路的習慣
  • 講授
  • Lab
  •  
    11 Chapter 4: Single-Stage Amplifiers 1. Cascode Stage
    2. Differential Amplifier
    了解單級放大器的偏壓方式以及其特性與應用
    培養分析、模擬及設計單級放大器的能力
    養成從子電路分析及設計電路的習慣
  • 講授
  • 作業 Assignment
  •  
    12 Chapter 5: Operational Amplifiers Opamp Design Issues 了解運算放大器設計考量,以及其特性與應用
    培養分析、模擬及設計運算放大器的能力
    養成系統化設計運算放大器的習慣
  • 講授
  •  
    13 Chapter 5: Operational Amplifiers 1. One-Stage Opamps
    2. Fully Differential Opamps
    了解運算放大器設計考量,以及其特性與應用
    培養分析、模擬及設計運算放大器的能力
    養成系統化設計運算放大器的習慣
  • 講授
  •  
    14 Chapter 5: Operational Amplifiers Two-Stage Opamps 了解運算放大器設計考量,以及其特性與應用
    培養分析、模擬及設計運算放大器的能力
    養成系統化設計運算放大器的習慣
  • 講授
  • 作業 Assignment
  •  
    15 Chapter 5: Operational Amplifiers Opamp Simulation 了解運算放大器設計考量,以及其特性與應用
    培養分析、模擬及設計運算放大器的能力
    養成系統化設計運算放大器的習慣
  • 講授
  • Lab
  •  
    16 Chapter 6: Comparators 1. Opamp Comparator
    2. Clocked Comparators
    了解比較器特性與應用
    培養分析、模擬及設計比較器的能力
    養成從子電路分析及設計電路的習慣
  • 講授
  •  
    17 Chapter 6: Comparators 1. Comparators with Hysteresis
    2. Homework & Lab Review
    了解比較器特性與應用
    培養分析、模擬及設計比較器的能力
    養成從子電路分析及設計電路的習慣
  • 講授
  •  
    18 期末考 4. Single-Stage Amplifiers
    5. Operational Amplifiers
    6. Comparators
    學習如何分析及設單級放大器
    學習如何分析及設計運算放大器與比較器
  • 期末考 Final Exam
  •  

    教學要點概述 Overview of Teaching Points:
    教材編選 Teaching Materials: ■ 自編教材 Handout by Instructor ■ 教科書作者提供 Textbook
    評量方法 Evaluation: 期末考 Final Exam:30%   期中考 Midterm:30%   作業 Assignment:40%  
    教學資源 Teaching Resources: ■ 教材電子檔 Soft Copy of the Handout or the Textbook ■ 課程網站 Website
    課程網站:https://ilearn.ttu.edu.tw/
    扣考規定 The rule of being able to take the final exam of the course:http://eboard.ttu.edu.tw/ttuwebpost/showcontent-news.php?id=504