现代集成电路
（Modern Integrated Circuit Design）
课程代码： | 109498 | 总学时/实验学时： | 88/24 |
一、教学目标与基本要求
本课程是电子科学与技术专业和微电子学专业的学科专业课，其任务是介绍集成电路（包括数字和模拟集成电路）的基本组成单元及构成、设计思想、导线布局、电路结构设计、硬件描述语言EDA设计概况等。是一门理论和实践相结合的课程。实验内容应能够培养学生加深对基础理论知识理解，在此基础上能使学生学会利用基础知识对模拟电路和数字电路进行分析，并利用Cadence软件进行原理图设计和版图设计，为今后从事IC行业的工作打下基础。
教学基本要求为：
1、能够运用数字电路基础知识，设计数字集成电路，尤其是采用CMOS工艺实现。
2、能够运用模拟电路基础知识，设计模拟集成电路，尤其是采用CMOS工艺实现。。
3、能够Cadence软件进行数字和模拟集成电路的原理图设计。
4、能够Cadence软件进行数字和模拟集成电路的版图设计。
5、能够根据电路的特点添加激励进行仿真，包括前仿和后仿，并能够分析仿真结果。
二、基本理论与实验技术知识
本门实验课需要掌握如下的基本理论：
1、对于模拟集成电路，理解半导体二极管的工作原理，理解放大电路主要性能指标的含义，理解功率放大器的功能特点和性能指标，了解负反馈放大电路，掌握基本运算电路（包括比例运算、微分与积分运算）等。能够运用这些基础知识，采用CMOS工艺进行模拟集成电路设计。
2、对于数字集成电路，理解组合电路和时序电路，熟悉基本门的原理，掌握一些基本单元电路，比如触发器、加法器、选择器、编码和译码器等。能够运用这些基础知识，采用CMOS工艺进行数字集成电路设计。
实验技术知识包括：运用Cadence软件进行电路原理图和版图设计，会根据要求写实验报告。
三、实验方法、特点与基本要求
实验采用计算机仿真实验方式。
本课程是课内实验课，以多媒体形式教学，学生实验操作为主。
1、课堂教学主要讲解实验的要求，实验需要完成的主要内容和注意事项。
2、在每个实验开始前，要求学生预习实验电路的工作原理，以培养学生自主学习的意识和自主学习的能力。
3、学生应认真分析实验电路功能要求，采用CMOS工艺设计电路的原理图，并绘制电路的版图及进行后仿，能够正确添加激励完成仿真，并能对仿真结果进行分析。
4、要求学生能够独立完成实验项目，能够自己完成版图的DRC和LVS，并能够修改版图。整个实验课结束之后提交一份实验报告。
四、主要仪器设备
软件：Cadence
硬件：电脑
五、实验项目的设置与内容提要
序号 | 实验项目 | 内容提要 | 学时 | 类型 | 每组人数 | 要求 |
1 |
Cadence 软件的使用 | Cadence软件操作，从原理图到版图及相应的仿真，完成一个非门电路和一个缓冲电路。 | 8 | 演示 | 1-2 | 必做 |
2 | 基本模拟电路实验 | 二极管的I-V特性，BJT和MOS晶体管的I-V特性，MOS晶体管电容测试 体效应学习 | 4 | 设计 | 1-2 | 必做 |
3 | 基本门的版图绘制 | 绘制2输入/3输入与非门/或非门的版图并做后仿。 | 6 | 设计 | 1-2 | 必做 |
4 | 三人表决器 | 设计一个三人表决器的电路，画出原理图并完成版图及后仿 | 6 | 设计 | 1-2 | 必做 |
六、实验报告要求
1、实验报告内容应包含：
(1)实验名称
(2)实验目的
(3)实验内容（包括实验数据和实验结果）
(4)实验结果分析
2、实验报告以纸质或电子文档形式提交，要求书写规范、文字简练、语句通顺、图标清晰。
七、课程考核与成绩评定
成绩组成 | 考核/评价环节 | 分值（或百分比） | 考核/评价细则 |
| 电路原理图设计 | 30% | 实验电路是否正确，前仿是否达到功能指标要求 |
电路的版图设计 | 40% | 版图布局是否合理，版图DRC和LVS是否通过，参数是否提取 |
后仿 | 10% | 后仿结果是否达到功能要求，偏差原因分析 |
实验报告 | 20% | 实验报告条理清晰程度，文字表达能力，文本规范等。 |
| 总计 | 100% |
|
八、推荐教材和教学参考书目与文献
推荐教材：《集成电路设计（第2版）》，叶以正，清华大学出版社，2011年。
参考书目与文献：《超大规模集成电路设计方法学导论（第2版）》，杨之廉，清华大学出版社，1999年。
执笔人：阮伟华审核人： 李建中教学院长（主任）： 刘维周
