CMOS模拟集成电路设计(第二版)勘误
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CMOS模拟集成电路设计第二版课程设计一、设计目标本次课程设计目标是:通过对CMOS模拟集成电路设计第二版中的一个电路设计实例进行仿真分析、电路优化及布局设计,深入理解和掌握CMOS模拟集成电路的基本原理及设计方法,培养学生分析和设计模拟集成电路的能力。
二、课程设计内容1.复习:基本模拟电路的分析和设计方法在进行CMOS模拟集成电路设计前,学生需要具备基本模拟电路的分析和设计方法。
本节将对常见的放大电路(比如共射放大电路,共基放大电路和共集放大电路等)的分析和设计方法进行复习。
2.CMOS反相器设计实例讲解本部分将讲解CMOS反相器的结构及原理,并通过具体的例子进行电路设计分析和仿真。
帮助学生了解CMOS反相器的设计方法、电路特性及其影响因素。
3.电路优化与参数选择在本部分,我们将重点介绍电路优化及参数选择的方法。
从电路的性能和稳定性等方面进行优化选择,并通过仿真结果来证明优化参数的效果。
4.布局设计与模拟验证本部分将介绍CMOS模拟集成电路的布局设计及模拟验证方法。
布局设计不仅可以影响电路的性能,也会影响电路的稳定性和可靠性。
通过模拟验证对电路进行分析验证。
三、设计评分方案本次课程设计采用滚动评分的方式,共计100分,具体评分如下:1.复习及设立问题:10分2.设计实例介绍及分析:20分3.参数选择及电路优化:30分4.布局设计及模拟验证:40分四、设计要求1.学生需要独立完成所有实验任务,不允许抄袭2.电路模拟软件使用HSPICE或者Spectre等,本节课程以HSPICE为例3.学生需要提交电路仿真截图、仿真结果以及电路设计原理图等作为实验报告。
五、总结通过本次课程设计的学习,学生可以深入了解CMOS模拟集成电路设计的基本原理及设计方法,并且培养分析和设计模拟集成电路的能力,为以后的研究或工作打下更好的基础。
同时,通过本次课程设计,学生能进一步加深对学过的知识的理解,增强把理论知识转化为实际工程应用的能力,提高实际应用能力和工程素质。
电子科大集成电路原理实验报告-CMOS模拟集成电路设计与仿真标准实验报告电子科技大学微电子与固体电子学院集成电路原理与设计CMOS模拟集成电路设计与仿真电子科技大学实验报告实验地点:211楼606 实验时间:2014.6.7一、实验室名称:微电子技术实验室二、实验项目名称:CMOS模拟集成电路设计与仿真三、实验学时:4四、实验原理参照实验指导书。
五、实验目的本实验是基于微电子技术应用背景和《集成电路原理与设计》课程设置及其特点而设置,为IC设计性实验。
其目的在于:根据实验任务要求,综合运用课程所学知识自主完成相应的模拟集成电路设计,掌握基本的IC设计技巧。
学习并掌握国际流行的EDA仿真软件Cadence的使用方法,并进行电路的模拟仿真。
六、实验内容1、UNIX操作系统常用命令的使用,Cadence EDA仿真环境的调用。
2、设计一个运算放大器电路,要求其增益大于40dB, 相位裕度大于60?,功耗小于10mW。
3、根据设计指标要求,选取、确定适合的电路结构,并进行计算分析。
4、电路的仿真与分析,重点进行直流工作点、交流AC分析、瞬态Trans分析、建立时间小信号特性和压摆率大信号分析,能熟练掌握各种分析的参数设置方法。
5、电路性能的优化与器件参数调试,要求达到预定的技术指标。
6、整理仿真数据与曲线图表,撰写并提交实验报告。
七、实验仪器设备(1)工作站或微机终端一台(2)局域网2(3)EDA仿真软件 1套八、实验步骤1、根据实验指导书熟悉UNIX操作系统常用命令的使用,掌握Cadence EDA仿真环境的调用。
2、根据设计指标要求,设计出如下图所示的电路结构。
并进行计算分析,确定其中各器件的参数。
3、电路的仿真与分析,重点进行直流工作点、交流AC分析、瞬态Trans分析,能熟练掌握各种分析的参数设置方法。
4、电路性能的优化与器件参数调试,要求达到预定的技术指标。
具体计算步骤如下:(参见模拟CMOS集成电路设计)1. 通过额定功耗和片外电容C计算偏置电路电流以及流进M6,M8电流,再通过相关试验得到相关pmos,nmos的Vth和k和λ,得到m6,m8,m9宽长比并计算密勒电容Cc2. 通过cmr计算m4和m0的宽长比3. 通过GB和Cc求出m2和m5宽长比4. 由m6,m8的Ids电流计算m7宽长比5. 进行电路仿真,观察电路是否符合各方面要求。
模拟CMOS集成电路设计第二版课程设计1. 课程设计目标本次课程设计旨在让学生们了解模拟CMOS集成电路设计的基本知识,并通过实践,掌握常用的CMOS电路设计方法。
具体目标如下:1.学习基本的CMOS工艺流程、器件模型和晶体管电路分析方法;2.掌握放大器电路和电压参考电路的设计方法;3.熟悉采样保持电路和模数转换电路的设计方法;4.能够运用所学知识完成一个小型模拟CMOS集成电路设计。
2. 课程设计大纲2.1 基本CMOS工艺流程和器件模型1.CMOS工艺流程简介;2.MOSFET器件的物理模型和参数;3.MOSFET直流分析和交流分析。
2.2 放大器电路设计1.放大器的基本概念和分类;2.差分放大器的设计和分析;3.单端放大器的设计和分析;4.放大器的频率响应分析。
2.3 电压参考电路设计1.电压参考电路的基本概念和分类;2.基准电压源的设计和分析;3.基准电流源的设计和分析。
2.4 采样保持电路和模数转换电路设计1.采样保持电路的基本概念和设计方法;2.SAR ADC的工作原理和设计方法;3.ΔΣ ADC的工作原理和设计方法。
2.5 完整电路设计参照上述的内容,学生根据老师提供的设计要求,完成一个包括放大器、电压参考电路、采样保持电路和模数转换电路的小型模拟CMOS集成电路设计。
3. 课程设计方法本次课程设计采用以下方法:1.理论授课:老师讲解基本理论知识,介绍电路设计方法和常用工具;2.实验练习:学生通过使用模拟电路仿真软件(如Cadence)进行实验练习,掌握具体的设计方法;3.团队合作:建议学生分组完成设计任务,通过合作提高设计效率、解决实际问题;4.报告展示:学生需要撰写设计报告,结合仿真结果和实验数据,说明设计思路、方法和结果。
4. 课程设计评估本次课程设计采用以下评估方法:1.思考题:课程结束后,由老师出一份思考题,学生需要结合实验内容和理论知识进行分析和解答;2.作业:学生需要完成相关课程作业,包括理论、仿真和实验;3.报告:学生需要撰写设计报告,内容包括设计思路、仿真结果、实验数据和总结。
cmos模拟集成电路设计-实验报告————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:北京邮电大学实验报告实验题目:cmos模拟集成电路实验姓名:何明枢班级:2013211207班内序号:19学号:2013211007指导老师:韩可日期:2016 年 1 月16 日星期六目录实验一:共源级放大器性能分析 (1)一、实验目的 (1)二、实验内容 (1)三、实验结果 (1)四、实验结果分析 (3)实验二:差分放大器设计 (4)一、实验目的 (4)二、实验要求 (4)三、实验原理 (4)四、实验结果 (5)五、思考题 (6)实验三:电流源负载差分放大器设计 (7)一、实验目的 (7)二、实验内容 (7)三、差分放大器的设计方法 (7)四、实验原理 (7)五、实验结果 (9)六、实验分析 (10)实验五:共源共栅电流镜设计 (11)一、实验目的 (11)二、实验题目及要求 (11)三、实验内容 (11)四、实验原理 (11)五、实验结果 (15)六、电路工作状态分析 (15)实验六:两级运算放大器设计 (17)一、实验目的 (17)二、实验要求 (17)三、实验内容 (17)四、实验原理 (22)五、实验结果 (23)六、思考题 (24)七、实验结果分析 (25)实验总结与体会 (26)一、实验中遇到的的问题 (26)二、实验体会 (26)三、对课程的一些建议 (27)实验一:共源级放大器性能分析一、实验目的1、掌握synopsys软件启动和电路原理图(schematic)设计输入方法;2、掌握使用synopsys电路仿真软件custom designer对原理图进行电路特性仿真;3、输入共源级放大器电路并对其进行DC、AC分析,绘制曲线;4、深入理解共源级放大器的工作原理以及mos管参数的改变对放大器性能的影响二、实验内容1、启动synopsys,建立库及Cellview文件。
CMOS集成电路设计基础第二版课程设计概述CMOS集成电路设计基础是半导体工程的重要内容之一,它是电子工程师必须要掌握的技能。
本次课程设计旨在通过实践,让学生更好地了解CMOS集成电路设计的基本理论和方法,并且能够灵活地应用到实际项目中。
设计任务本次课程设计的任务是设计一个基础的CMOS集成电路。
设计要求如下:•根据给定的电路功能需求,设计出电路的逻辑图和布图;•确定所需器件的参数,并进行器件选择;•进行器件级仿真,验证电路性能;•绘制电路的波形图,并对电路性能进行评估;•撰写电路设计报告,详细阐述电路设计思路、仿真结果以及评估结论。
设计流程1. 电路功能需求分析首先,我们需要明确电路的功能需求,该层面主要用于预备设计过程,确定电路表现和性能的要求,例如:•输入电压范围•输出电压范围•电路增益•电路带宽•输出电流2. 电路逻辑图设计电路的逻辑设计阶段,需要根据上一步的功能需求分析确定电路的工作模式,并建立电路的逻辑图。
3. 器件参数确定与器件选择电路的器件参数确定,主要是指确定每个单元电路的器件长度和宽度,在确保满足电路性能需求的基础上进行器件选择。
在本步骤中,可使用器件参数提取工具等辅助工具进行参数验证和器件选型。
4. 器件级仿真经过前三个阶段,我们已经得到了电路的逻辑图和器件选择信息,接下来就可以对电路进行器件级仿真,进行电路性能评估,这将有助于确定器件参数的最终值并进行电路优化。
5. 波形图绘制与性能评估在完成器件级仿真后,我们可以根据仿真结果对电路的性能进行评估,并绘制出电路的波形图,以便进行更详细的分析和评估。
6. 设计报告撰写最后,我们需要将整个设计过程进行总结,并将电路设计思路、仿真结果和评估结论等内容进行详细撰写,以便为后续的电路设计和实际项目工作提供参考。
总结本篇文章简单介绍了CMOS集成电路设计基础的课程设计内容和设计流程,通过实践完成本次课程设计,不仅可以提升学生的基础理论知识,也能够为学生今后从事电路设计和项目实践提供很大的帮助。
实验二CMOS模拟集成电路设计与仿真实验二 CMOS 模拟集成电路设计与仿真CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)模拟集成电路(Analog Integrated Circuits)是一种基于金属-氧化物-半导体结构的集成电路技术。
在本实验中,我们将学习并实践CMOS模拟集成电路的设计和仿真,以加深对其原理和应用的理解。
通过此实验,我们将能够熟练掌握CMOS模拟集成电路设计与仿真的基本流程与方法。
一、实验目的本实验旨在通过设计和仿真CMOS模拟集成电路,加深对其工作原理的理解,掌握电路设计与仿真的基本方法。
二、实验原理CMOS模拟集成电路是一种基于n型和p型MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)的电路。
通过调节不同MOS管的工作状态,可以实现不同的电路功能。
其中,n型MOS管的主要特点是电导率高,适用于放大增益较大的部分;p型MOS管的主要特点是电导率低,适用于控制电流流动的部分。
三、实验步骤1. 电路设计:根据实际需求,确定设计所需的CMOS模拟集成电路。
在设计前,应先详细了解电路的功能、性能及工作原理,确定所需的器件数目和性能参数。
2. 电路布局:根据设计要求,将设计的各个电路模块在模拟集成电路上进行布局,合理安排电路的位置和空间,以保证电路的稳定性和性能。
3. 电路连接:按照布局图,将所需的电路模块进行连接,确保各个模块之间信号的正确传输和电路功能的正常实现。
4. 电路仿真:使用专业的仿真软件,将设计好的CMOS模拟集成电路进行仿真,验证其电路性能和功能。
在仿真过程中,应注意选择合适的仿真参数和验证方法,以保证仿真结果的准确性和可靠性。
5. 仿真分析:根据仿真结果,对电路的性能和功能进行分析和评估。
如果发现问题或改进的空间,可以根据分析结果进行相应的调整和优化。
6. 总结与展望:根据实验结果和分析,总结实验过程中的经验和教训,提出可能的改进和未来的研究方向。
CMOS Analog Integrated Circuit Design - CourseProject for 2nd Edition (EN)IntroductionCMOS analog integrated circuit design is an important andchallenging topic in modern electronics. With the advancement of integrated circuit technology, the design of analog circuits is becoming increasingly complex and demanding. This course project ms to provide students with hands-on experience in designing, simulating, and optimizing CMOS analog circuits.In this project, students will work on the design of a two-stage operational amplifier (OpAmp), which is a basic building block in many analog circuits. The design process will include the following steps:1.Specification: Defining the requirements for the OpAmp interms of gn, bandwidth, power dissipation, and other key metrics.2.Schematic design: Creating a schematic diagram of the OpAmpusing standard CMOS building blocks such as current mirrors,differential prs, and active loads.3.Simulation: Using software tools such as SPICE to simulatethe performance of the OpAmp under different operating conditions.yout: Translating the schematic diagram into a physicallayout that can be fabricated on a CMOS process.5.Parasitic extraction: Extracting the parasitic effects ofthe layout, such as capacitance and resistance, and incorporating them into the simulation model.6.Optimization: Tweaking the design parameters to optimize theperformance of the OpAmp according to the specified metrics.The project will be conducted using the Cadence Virtuoso software suite, which is widely used in industry for analog circuit design.Learning ObjectivesBy completing this course project, students should be able to: •Understand the basic principles of CMOS analog circuit design•Create a schematic diagram of a two-stage OpAmp using standard CMOS building blocks•Simulate the performance of the OpAmp and analyze the results•Translate the schematic diagram into a physical layout•Extract parasitic effects from the layout and incorporate them into the simulation model•Optimize the design parameters to achieve desired performance metricsProject DeliverablesThe following deliverables are expected from each team of students:1.A project report in IEEE conference paper format, including:–Abstract: A brief summary of the project objectives, methods, and results.–Introduction: A background on the topic and themotivation for the project.–Design methodology: A description of the design process and tools used.–Results and analysis: A presentation of the simulation results and an analysis of the performance metrics.–Conclusion: A summary of the mn findings and future work.–References: A list of relevant sources cited in the report.2.A presentation of the project, including:–Overview of the project objectives and methods.–Discussion of the design process and challenges faced.–Demonstration of the simulation results andoptimization process.–Summary of the performance metrics achieved.3.Design files and simulation data for verification purposes. Evaluation CriteriaThe project will be evaluated based on the following criteria:pliance with the project specifications and requirements.2.Clarity and completeness of the project report andpresentation.3.Quality of the design methodology and simulation results, asdemonstrated in the report and presentation.4.Optimization of the design parameters to achieve desiredperformance metrics.5.Creativity and originality in the design approach andoptimization process.ConclusionThrough this course project, students will gn valuable experience in CMOS analog circuit design and learn how to use industry-standard tools for design, simulation, and optimization. The project will challenge students to think creatively and critically about design challenges, and to work collaboratively to achieve their goals. Ultimately, the project will prepare students for a career in the rapidly evolving field of analog circuit design.。
CMOS模拟集成电路设计与仿真实验指导书模拟集成电路原理实验指导书二零一二年五月实验1 集成电路版图识别与提取一、实验目的随着IT产业的迅速发展,集成电路在国民经济和国防建设中的地位日益突出。
IC设计技术尤显重要。
版图识别与提取是微电子IC逆向设计的关键技术。
一方面可借鉴并消化吸收先进、富有创意的版图设计思想、结构。
建立自己的版图库;另一方面通过分析、优化已有版图可将原有芯片的性能加以改进提高。
本实验是基于微电子技术应用背景和《模拟集成集成电路》课程设置及其特点而设置,目的在于:1增加对塑封、陶瓷封装等不同封装形式的感性认识;2 增加对硅圆片、芯片的感性认识;3 学习并掌握集成电路版图的图形识别、电路拓扑结构提取。
4能对提取得到的电路进行功能分析、确定,并可运用EDA软件展开模拟仿真。
二、实验原理本实验重点放在版图识别、电路拓扑提取、版图编辑三大模块,实验流程如下:三、实验内容1.观察典型集成电路的封装形式;2.观察集成电路成品剖片的电路结构;3.观察硅圆片与未封装的芯片;4.在芯片上找出划片槽、测试单管、分布在芯片边缘的压焊点、对位标记,并测出有关图形的尺寸和间距。
仔细观察芯片图形的总体布局,找出电源线、地线、输入端、输出端以及相应的压焊点;6.判断集成电路的工艺类别;7.根据以上判断、提取芯片上图形所示电路图的拓扑结构;复查、修正,并进行仿真验证。
四、实验步骤1.观察典型集成电路的封装形式;2.对集成电路成品剖片的电路结构进行观察;3.观察测试单管。
仔细观察芯片的布局布线,找出电源线和地线。
4.确定芯片工艺类别,分清单个的元件结构,提取版图电路拓扑结构五、实验报告1.版图识别与提取过程总结2.绘出所提版图的电路拓扑结构六、附:版图照片(含铝线照片):金属1层去铝线照片衬底层课下思考练习: 金属1层去铝线照片衬底层实验2CMOS模拟集成电路设计与仿真一、实验目的与意义随着IT产业的迅猛发展,微电子集成电路在通讯、计算机及其他消费类电子产品中的重要地位日益突出,而IC的生产和设计技术水平是决定IC芯片性能的两大要素。