| 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. |
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| 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 |
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| 週 Week | 單元主題 Unit topic |
內容綱要 Content summary |
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| 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 |
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| 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 |
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| 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 |
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| 4 | Introduction to SPICE | 1. SPICE Models 2. SPICE Simulation |
學習使用HSPICE模擬電路 |
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| 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 |
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| 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 |
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| 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 |
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| 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 |
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| 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 |
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| 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 |
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| 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 |
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| 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 |
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| 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 |
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| 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 |
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| 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 |
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| 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 |
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| 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 |
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| 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 |
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教學要點概述 Overview of Teaching Points： |