集成电路原理及应用-武汉大学物理科学与技术学院

选修课选课建议：建议计划读研深造的学生（毕业可选理学学位）选修光学 及半导体光电子学，并用部分 A 类课程替代 B 类课程；建议计划去公司工作的 学生（毕业可选工学学位）选修应用性比较强的课程，如半导体材料、集成电路 的计算机辅助设计、功率半导体器件等。
注：物理学院开设的其他课程均可作为选修课。
五、 专业主干课程、特色课程和精品课程
合计
其中 B 类课程可以用相应的 A 类课程代替。
学分 5+5
3 3 4 3 2 25 必修+5 选修
1
三、 专业的基本要求
本专业是理、工兼容的专业，侧重专业实践能力的培养。要求学生具有扎实 的数学、物理基础知识和良好的外语应用能力；掌握各种微电子器件和集成电路 的基本原理及分析、设计、制造的基本方法；具备良好的实践技能和设计、开发 能力；了解专业领域的发展动态和前沿技术。
四、 专业的学制与学分
本专业学制 4 年。学校实行弹性学制，允许学生分阶段完成学业。但具有学 籍的时间最长不超过 8 年，累计修业时间不超过 6 年。
物理科学与技术学院 微电子科学与工程专业人才培养方案
一、 专业简介
微电子科学与工程是当前信息社会不可或缺的基础专业之一，是信息技术的 基石。正是得益于微电子科学与技术的发展，电子信息系统才能一直朝着智能化、 微型化、集成化的方向迈进，使人类的生活内容和生活方式发生了翻天覆地的变 化，许多高精尖技术与功能性装置目前已变为现实。微电子材料、微电子工艺、 以及微电子器件的迅猛发展不仅促成了信息技术日新月异的更新，而且为其它诸 多学科或领域带来新的发展途径或契机，已经在民用消费电子、信息通讯、计算 机、工业自动控制、航空航天系统、灵敏探测等诸多领域发挥着不可替代的重要 作用，也正在医疗诊断、生物信息获取、国防与信息安全等领域显示出越来越令 人振奋的应用前景，必将为科技发展和人类生活带来更深层次的变化。

中山大学物理科学与工程技术学院光电信息科学与工程专业（信息显示与光电技术方向）2013级本科培养方案一、培养目标以培养适合国家经济建设需要、德智体全面发展的人才为宗旨，培养能够适应当代信息技术发展的需要，在信息显示技术领域具有扎实的理论基础、较宽广的专业知识、熟练的工程技术的高级专业人才。

学生通过学习信息显示和发光器件的原理、微纳加工工艺技术、器件特性表征与检测技术、显示系统设计和制造技术等方面的专业知识，接受平板显示相关工程技术的实践训练，将具备从事光电显示器件、系统集成与应用等方面的研究、设计、开发和应用的能力。

学生毕业后可以从事信息显示领域相关的研究、设计、开发、制造、应用和管理工作，也可以继续攻读微电子学与固体电子学、光学工程、电子科学与技术等方向的硕士/博士学位。

二、培养规格和要求本专业为学制四年大学本科专业。

要求学生完成所有必修课、专业限定选修课程和公共选修课，并符合下列条件：1.拥护中国共产党的领导，坚持四项基本原则，遵纪守法；努力学习马列主义、毛泽东思想和邓小平建设中国特色社会主义的理论；热爱社会主义祖国，热心为社会服务，有良好的道德品质和文明风尚;2.掌握完善的基础理论，基本知识和基本技能，了解所学专业的新发展、新成就，具有较强的汲取新知识、分析问题和解决问题的能力，具有初步的科研能力，能运用一种外国语以上较熟练阅读所学专业书刊，并具备一定的听说读写能力;3.有良好的综合素质和健康的体魄。

三、授予学位与修业年限按要求完成学业者授予工学学士学位。

修业年限：4年。

—1—四、毕业总学分及课内总学时表中实践教学包括军事训练、公益劳动、人文基础与经典阅读、就业指导、教学生产实习和毕业论文等的非课内学时。

教学生产实习一周，毕业论文十二周。

五、专业核心课程：按培养要求列出专业课程10门左右。

—2—六、专业特色课程：如“双语教学课程”、“精品课程”等。

七、专业课程设置及教学进程计划表（见附表）附表：信息显示与光电子技术专业课程设置及教学进程计划表1包含政治理论社会实践活动2个学分。

1.什么是差动放大电路？什么是差模信号？什么是共模信号？差动放大器对差模信号和共模信号分别起什么作用？差动放大电路是把两个输入信号分别输入到运算放大器的同相和反相输入端，然后在输出端取出两个信号的差模成分，而尽量抑制两个信号的共模成分的电路。

共模信号：双端输入时，两个大小相同，极性相同的信号。

差模信号：双端输入时，两个大小相等，极性相反的信号。

对差模输入信号的放大作用、对共模输入信号的抑制作用2.集成运放有哪几部分组成？各部分的典型电路分别是什么？输入级、中间级、输出级、偏置电路四大部分组成输入级的典型电路是差动放大电路, 利用它的电路对称性可提高整个电路的性能，减小温漂；中间级的典型电路是电平位移电路, 将电平移动到地电平，满足零输入时零输出的要求；输出级的典型电路是互补推挽输出放大电路，使输出级输出以零电平为中心，并能与中间电压放大级和负载进行匹配；偏置电路典型电路是电流源电路，给各级电路提供合适的静态工作点、所需的电压3.共模抑制比的定义？集成运放工作于线性区时，其差模电压增益Aud与共模电压增益Auc之比4.集成运放的主要直流参数：输入失调电压Uos、输入失调电压的温度系数△Uos/△T、输入偏置电流、输入失调电流、差模开环直流电压增益、共模抑制比、电源电压抑制比、输出峰--峰电压、最大共模输入电压、最大差模输入电压5.集成运放主要交流参数：开环带宽、单位增益带宽、转换速率、全功率带宽、建立时间、等效输入噪声电压、差模输入阻抗、共模输入阻抗、输出阻抗。

6.理想集成运放的基本条件。

1.差模电压增益为无穷大2.输入电阻为无穷大3.输出电阻为04.共模抑制比CMRR为无穷大5.转换速率为无穷大即Sr=006.具有无限宽的频带7.失调电压·失调电流极其温漂均为08.干扰和噪声均为07.理想集成运放的两个基本特性：虚短和虚断。

代表的实际物理意义。

其实，虚短和虚断的原因只有一个，那就是：输入端输入电阻无穷大。

11
1. 555电路的工作原理
2Vcc/3
电源端 VCC
复位端 Reset
⑧
④
5k
阈值端
⑥
Threshold
控制电压端 ⑤
- A1 R +
G1
Control Voltage
5k
Vcc/3arge
②
- A2 S
+
⑦ 5k
T
① 地
GND
G2 100
Q Q③
输出端 Output
二、发挥部分：
1. 控制器（允许采用多片）可以对红、绿、黄三种灯
进行控制，要求在绿灯切换到红灯过程中增加黄灯
提示，时间为1s，红灯和绿灯的时间在1~10s内可
以单独调节。 ；
2. 绿灯时间到最后2s时开始闪烁，闪烁频率为2次/秒；
3. 其它。
29
12
555的逻辑功能表
阈值端 触发端 复位端
×
×
0
> 2VCC /3 > VCC/3
1
< 2VCC /3 > VCC/3
1
<2VCC /3 < VCC/3
1
输出端 0 0
保持 1
放电端 导通 导通 保持 截止
13
555的内部电路
14
2. 555电路的外部特性
管脚排列：
15
类型
双极型：（555，如LM555、NE555等） （Vcc=+5~+15V）
时基555集成电路原理与应用
电子科技大学 大学生科技创新中心
陈祝明 （zmchen@）
1
讲授内容
数字逻辑的基本概念 集成运算放大器的典型应用 555定时器的工作原理 555定时器的应用

跨学科考生补修本科核心课程统计表
学院 001 001 001 002 002 002 002 002 002 002 003 003 003 003 003 003 003 003 004 004 004 004 专业代码 081000 081001 085208 080902 080904 081002 081020 085208 085208 085208 080500 080900 080903 080920 081704 085204 085209 085208 070204 070205 070207 070208 专业名称 信息与通信工程 通信与信息系统 电子与通信工程（通信与 信息系统方向） 电路与系统 电磁场与微波技术 信号与信息处理 信息获取与探测技术 电子与通信工程（电路与 系统方向） 电子与通信工程（电磁场 与微波技术方向） 电子与通信工程（信号与 信息处理方向） 材料科学与工程 电子科学与技术 微电子学与固体电子学 电子信息材料与元器件 应用化学 材料工程 集成电路工程 电子与通信工程（微电子 与固体电子学方向） 等离子体物理 凝聚态物理 光学 无线电物理 课程一 信号与系统 信号与系统 信号与系统 微波固态电路 微波技术基础 随机信号分析 随机信号分析 微波固态电路 微波技术基础 随机信号分析 薄膜物理与技 术 薄膜物理与技 术 微电子器件 薄膜物理与技 术 无机化学 薄膜物理与技 术 微电子器件 薄膜物理与技 术 电磁场与电磁 波 量子力学 光学 电磁场与电磁 波 电磁场与电磁 波 电磁场与电磁 波 电磁场与电磁 波 物理光学 参考书目一（包括作者、出版社、出版年 《信号与系统》(第二版) A.V.Oppenheim 西 安交通大学出版社 2000年 《信号与系统》(第二版) A.V.Oppenheim 西 安交通大学出版社 2000年 《信号与系统》(第二版) A.V.Oppenheim 西 安交通大学出版社 2000年 《微波固态电路》喻梦霞 李桂萍等 电子科技 大学出版社 2008年8月 《微波技术基础》徐锐敏等 科学出版社出版 社 2009年9月 《随机信号分析》赵淑清等 哈工大出版社 1999年6月 《随机信号分析》赵淑清等 哈工大出版社 1999年6月 《微波固态电路》喻梦霞 李桂萍等 电子科技 大学出版社 2008年8月 《微波技术基础》徐锐敏等 科学出版社出版 社 2009年9月 《随机信号分析》赵淑清等 哈工大出版社 1999年6月 《薄膜材料制备原理、技术及应用》唐伟忠 （第二版） 冶金工业出版社 2003年1月 《薄膜材料制备原理、技术及应用》唐伟忠 （第二版）冶金工业出版社 2003年1月 《晶体管原理与设计》（第2版）陈星弼 张庆 中 电子工业出版社 2006年 《薄膜材料制备原理、技术及应用》唐伟忠 （第二版）冶金工业出版社 2003年1月 《无机化学》武汉大学编 高等教育出版社 1994年 《薄膜材料制备原理、技术及应用》唐伟忠 （第二版） 冶金工业出版社 2003年1月 《晶体管原理与设计》（第2版）陈星弼 张庆 中 电子工业出版社 2006年 《薄膜材料制备原理、技术及应用》唐伟忠 （第二版）冶金工业出版社 2003年1月 《电磁场与电磁波》谢处方 高等教育出版社 《量子力学》卷1 曾谨言 科学出版社 2007 《光学--新概念物理教程》赵凯华 高等教育 出版社 2006年9月出版第三次印刷 《电磁场与电磁波》谢处方 高等教育出版社 课程二 通信原理 通信原理 通信原理 数字信号处理 电磁场与波 数字信号处理 射频电子线路 数字信号处理 电磁场与波 数字信号处理 电子材料工艺 原理 电子材料工艺 原理 半导体物理 电子材料工艺 原理 分析化学 电子材料工艺 原理 半导体物理 电子材料工艺 原理 微波技术基础 热力学与统计 物理学 激光原理与技 术 微波技术基础 参考书目二（包括作者、出版社、出版年 《现代通信原理》曹志刚 清华大学出版社 《现代通信原理》曹志刚 清华大学出版社 《现代通信原理》曹志刚 清华大学出版社 《Discrete-Time Signal processing》 Oppenheim,Alan.V 清华大学出版社 2005年1 《电磁场与电磁波》，谢处方，饶克瑾 编， 高等教育出版社，第三版，1999 《Discrete-Time Signal processing》 Oppenheim,Alan.V 清华大学出版社 2005年1 《射频模拟电路与系统》张玉兴 电子科技大 学出版社2008年9月 《Discrete-Time Signal processing》 Oppenheim,Alan.V 清华大学出版社 2005年1 《电磁场与电磁波》，谢处方，饶克瑾 编， 高等教育出版社，第三版，1999 《Discrete-Time Signal processing》 Oppenheim,Alan.V 清华大学出版社 2005年1 《电子材料工艺原理》贾利军编写 《电子材料工艺原理》贾利军编写 《半导体物理学》（第六版）刘恩科 电子工 业出版社 2003年 《电子材料工艺原理》贾利军编写 《分析化学》武汉大学编 高等教育出版社 2006年 《电子材料工艺原理》贾利军编写 《半导体物理学》（第六版）刘恩科 电子工 业出版社 2003年 《电子材料工艺原理》贾利军编写 《微波技术基础》廖承恩 西安电子科技大学 出版社或者《微波技术基础》柳维君 电子科 技大学出版社 《热力学与统计物理学》汪志诚 高等教育出 版社 2003 高等教育出版社 阎吉祥 2004年8月出版 课程三 参考书目三（包括作者、出版社、出版年

823半导体物理与集成电路基础摘要：一、半导体物理与集成电路基础简介1.半导体物理概念2.集成电路基础概念二、半导体物理基本原理1.能带理论2.载流子浓度与迁移率3.PN 结三、集成电路基本结构与工作原理1.基本结构2.工作原理四、半导体材料及其特性1.元素半导体2.化合物半导体3.半导体材料特性五、半导体器件及其应用1.二极管2.晶体管3.场效应晶体管4.光电器件六、集成电路制造工艺1.硅片制备2.掺杂3.薄膜沉积4.光刻技术5.金属化七、集成电路应用领域1.计算机2.通信3.消费电子4.医疗设备5.工业控制八、半导体物理与集成电路发展趋势1.新材料研究2.新型器件开发3.集成度提高4.3D 集成技术5.人工智能与物联网应用正文：半导体物理与集成电路基础在我国科技领域占据举足轻重的地位。

半导体物理是研究半导体材料性质和现象的学科，而集成电路则是半导体物理在实际应用中的重要体现。

本文将介绍半导体物理与集成电路基础的相关知识。

半导体物理基本原理包括能带理论、载流子浓度与迁移率以及PN 结。

能带理论是描述半导体中电子能级分布的理论，它将半导体分为价带和导带，分别对应电子的束缚状态和自由状态。

载流子浓度与迁移率是描述半导体导电性能的两个重要参数，它们与半导体的掺杂、温度等因素密切相关。

PN 结是半导体中一种特殊的结构，由p 型半导体和n 型半导体组成，具有整流、开关等特性。

集成电路基本结构包括输入、输出、电源和信号处理等部分，其工作原理是通过将信号处理电路与输入输出接口电路集成在一起，实现对信号的放大、滤波、模数转换等功能。

半导体材料及其特性对集成电路性能至关重要。

半导体材料主要包括元素半导体如硅、锗等，以及化合物半导体如砷化镓、氮化镓等。

这些材料具有不同的导电性能、光电特性等，为不同应用场景提供了丰富的选择。

半导体器件是集成电路中实现特定功能的基本单元，包括二极管、晶体管、场效应晶体管等。

这些器件具有不同的电流控制方式、输入阻抗等特性，为实现高性能集成电路提供了基础。

一、实验目的1. 理解电路基本元件的特性及其应用；2. 掌握电路分析方法，包括基尔霍夫定律、叠加定理等；3. 熟悉电路实验仪器的使用方法；4. 提高动手能力和分析问题能力。

二、实验原理电路实验是学习电路理论的重要环节，通过实验验证理论，加深对电路基本原理的理解。

本实验主要验证基尔霍夫定律、叠加定理等电路分析方法，并分析电路元件的特性。

三、实验仪器与设备1. 电路实验箱；2. 直流稳压电源；3. 直流电压表；4. 直流电流表；5. 万用表；6. 电阻、电容、电感等元件。

四、实验内容与步骤1. 基尔霍夫定律验证实验（1）搭建实验电路：根据实验原理图，连接电路，包括电阻、电容、电感等元件。

（2）测量电路元件参数：使用万用表测量电阻、电容、电感的参数。

（3）验证基尔霍夫定律：根据基尔霍夫定律，计算电路中各支路的电流和电压，并与实际测量值进行比较。

2. 叠加定理验证实验（1）搭建实验电路：根据实验原理图，连接电路，包括电阻、电容、电感等元件。

（2）测量电路元件参数：使用万用表测量电阻、电容、电感的参数。

（3）验证叠加定理：分别测量电路中每个独立源作用下的电路响应，计算总响应，并与实际测量值进行比较。

3. 电路元件特性实验（1）搭建实验电路：根据实验原理图，连接电路，包括电阻、电容、电感等元件。

（2）测量电路元件参数：使用万用表测量电阻、电容、电感的参数。

（3）分析电路元件特性：观察电路元件在不同电压、电流下的特性，如电阻的线性特性、电容的充放电特性等。

五、实验结果与分析1. 基尔霍夫定律验证实验根据实验数据，计算电路中各支路的电流和电压，并与实际测量值进行比较，验证基尔霍夫定律的正确性。

2. 叠加定理验证实验根据实验数据，计算电路中每个独立源作用下的电路响应，计算总响应，并与实际测量值进行比较，验证叠加定理的正确性。

3. 电路元件特性实验根据实验数据，分析电路元件在不同电压、电流下的特性，如电阻的线性特性、电容的充放电特性等。

集成电路科学与工程一级硕士点-概述说明以及解释1.引言概述部分的内容可以如下编写：1.1 概述集成电路科学与工程一级硕士点是研究集成电路相关原理、技术和应用的学术领域，旨在培养具备专业知识和研究能力的研究人才。

随着信息技术的迅猛发展和智能电子产品的广泛应用，集成电路科学与工程的研究和发展变得日益重要。

本文主要介绍集成电路科学与工程一级硕士点的相关内容，包括学科背景、发展历程、研究方向和培养目标等方面。

我们将探讨集成电路科学与工程的基本概念、相关理论和技术，并探讨其在电子工程、通信、计算机科学等领域的应用。

在本文中，我们将首先讨论集成电路科学的基础理论和关键技术，包括半导体物理、器件设计与制造、电路设计与验证等内容。

然后，我们将重点介绍集成电路工程的研究方向和实践应用，如片上系统设计、射频电路设计、数字信号处理等。

最后，我们将总结当前集成电路科学与工程领域的研究进展和存在的问题，并对未来的发展进行展望。

通过阅读本文，读者可以了解到集成电路科学与工程一级硕士点的研究内容和学术发展动态，以及这一领域的重要性和前景。

希望本文能够为相关研究人员提供一个全面的视角，促进集成电路科学与工程领域的研究与创新。

文章结构部分的内容可以编写如下：1.2 文章结构本文总共分为三个主要部分，分别是引言、正文和结论。

引言部分介绍了集成电路科学与工程一级硕士点的背景和意义，概述了文章的主要内容和结构，并明确了文章的目的。

正文部分包括了集成电路科学和集成电路工程的详细讨论。

- 在2.1节中，对集成电路科学进行了深入阐述。

包括对集成电路概念的介绍、发展历程、相关理论和技术的讨论等。

- 在2.2节中，对集成电路工程进行了详细讨论。

包括对集成电路设计、制造、封装和测试等方面的内容进行了深入研究，以及目前面临的挑战和未来的发展方向。

结论部分对全文进行了总结，并对集成电路科学与工程一级硕士点的发展前景进行了展望。

通过以上的结构安排，读者可以清晰地了解到本文的内容框架，便于阅读和理解全文的主要观点和论证。

微电子科学与工程的基础原理与应用微电子科学与工程是研究微小电子元器件及其应用的学科领域。

它涵盖了从半导体材料到集成电路，再到电子系统的各个方面。

本文将介绍微电子科学与工程的基础原理以及在各个领域的应用。

一、基础原理1.半导体物理半导体是微电子器件的基础材料，了解其物理性质对于理解微电子器件的工作原理至关重要。

在半导体物理中，我们会学习半导体的能带结构、载流子动力学以及PN结等基础概念。

2.半导体器件半导体器件是微电子技术的重要组成部分。

其中，最常见的包括二极管、晶体管和场效应管等。

我们将学习这些器件的结构、工作原理以及特性，并了解如何应用它们来实现电流的控制和放大。

3.集成电路集成电路是微电子技术的核心，将不同种类的电子器件集成在同一片半导体芯片上。

在学习集成电路的过程中，我们会了解封装工艺、设计流程以及各类集成电路的应用。

二、应用领域1.通信领域微电子技术在通信领域有着广泛的应用。

我们可以通过设计和制造集成电路来实现无线通信设备的功能，比如手机、无线路由器等。

此外，微电子技术还可用于光纤通信、卫星通信等各类通信系统中。

2.医疗领域微电子技术在医疗领域的应用也日益重要。

例如，通过微电子传感器可以实现生物体内各种参数的监测和测量，为医疗诊断提供便利。

此外，微电子技术还可用于医疗影像设备、假肢等医疗器械的开发与制造。

3.能源领域微电子技术在能源领域的应用主要包括太阳能、风能和储能技术等方面。

通过设计和制造高效的微电子器件，可以提高能源的转换效率和利用率，从而实现能源的可持续发展。

4.自动化领域微电子技术与自动化技术结合，可以实现诸如工业控制、智能交通以及智能家居等领域的自动化系统。

微电子器件的小尺寸和高集成度使得这些系统更加紧凑和高效。

结语微电子科学与工程是一门前沿且重要的学科，它正深刻影响着我们生活的各个方面。

通过对微电子科学与工程的学习，我们可以掌握其基础原理，并将其应用于通信、医疗、能源和自动化等领域，为社会的发展和进步做出贡献。

缺点：在输出信号uo的 波形中带有交越失真。
2. 克服交越失真的互补推挽输出电路
VT4、R1、R2组成固定恒压偏置电路(称VBE 扩大电路)，为VT2、VT3基极提供固定偏压， 克服了交越失真。
图1-1-19 克服交越失真的互补推挽输出电路
3. 具有过载保护的互补推挽输出电路
ห้องสมุดไป่ตู้
由Re2、Re3、 VD1、VD2 组成限流型
目前，集成运放还在向低漂移、低功耗、高速度、高输入阻抗、高放大倍数和高输出功率等高指标 的方向发展。
§1.1 集成运放的基本组成电路
1.1.1 差动输入电路 1.1.2 恒流源电路 1.1.3 有源负载电路 1.1.4 双端变单端电路 1.1.5 直流电平位移电路 1.1.6 互补推挽输出电路
1.1.1 差动输入电路
集成运放的发展从技术性能角度，大致可分为几个阶段： ⑴上世纪60年代初出现原始型 “单片集成”运放μA702。 ⑵1965年出现了第一代集成运放，如μA709。 ⑶1966年出现了第二代集成运放，如μA741。 ⑷1972年出现了第三代集成运放，如AD508。 ⑸1973年出现了第四代集成运放，如HA2900。
返回
3.集成运放的输入级
集成运放的许多性能指标主要取决于差动输入级。输入级的改进便成为各代集成运放的重要标 志。
(1)普通差动放大电路
普通差放电路作为集成运放的输入级时，其优点是电路结构简单，容易匹配，因此输 入失调电压小。它广泛用于早期产品和第一代集成运放中。
如国产的F001（5G922）、F004（5G23）以及国外的A709等。
缺点： 输入阻抗低，约为50k到300k； 失调电流，约为100nA； 最大差模输入电压低，不超过7V； 差模输入电压范围也较小，常为10V； 电压增益不高，约为30到100倍。

武大906电路大纲武大906电路大纲第一部分：基本电路理论1. 电路基础知识1.1 电压、电流和电阻的概念及其关系1.2 电路的基本元件：电源、电阻、电容和电感1.3 电路的基本定律：欧姆定律、基尔霍夫定律和电压分压定律1.4 串联、并联电路的分析方法和等效电阻的计算1.5 电源的内阻和功率传输的最大化2. 直流电路分析2.1 静态电路的分析方法：基尔霍夫定律和电压分压定律 2.2 直流电路的戴维南定理和诺顿定理2.3 电感和电容在直流电路中的作用2.4 掌握电压源和电流源的切换方法3. 交流电路分析3.1 交流电路的基本概念：频率、周期、振幅和相位3.2 交流电压和电流的表示：正弦波、方波和脉冲波3.3 简单交流电路的分析方法：节点电流法和网孔电流法 3.4 交流电路中的功率计算和功率因数的概念3.5 交流电路中的阻抗和阻抗角的计算3.6 交流电路中的瞬态和稳态响应第二部分：电路应用4. 放大电路4.1 放大电路的基本概念和分类4.2 放大电路中的增益计算和频率响应4.3 电压放大电路：共射放大器、共集放大器和共基放大器 4.4 电流放大电路：共源放大器、共漏放大器和共栅放大器 4.5 放大电路中的负反馈原理和稳定性分析4.6 放大电路的非线性失真和线性化技术5. 滤波电路5.1 滤波电路的基本概念和分类5.2 低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器的设计5.3 滤波电路中的滞后网络和前馈网络的应用5.4 滤波电路的频率响应和品质因数的计算5.5 滤波电路在信号处理中的应用6. 非线性电路6.1 非线性电路的基本概念和特点6.2 二极管、三极管和场效应管的基本原理和特性6.3 非线性电路的分析方法：直流工作点分析和小信号分析 6.4 非线性电路中的振荡器和稳定性分析6.5 非线性电路在通信和控制系统中的应用第三部分：实验设计7. 电路实验7.1 电路实验的基本原理和步骤7.2 基本电路元件的实验测量方法和仪器使用7.3 实验电路的搭建和调试技巧7.4 电路实验中的数据采集和结果分析7.5 实验报告的撰写和演示技巧总结：通过学习武大906电路大纲，我们可以了解电路的基本理论、分析方法和应用技术。

集成电路科学与工程一级学位-概述说明以及解释1.引言1.1 概述集成电路科学与工程是一门涵盖电子工程和计算机科学的学科，致力于研究和开发集成电路技术及其应用。

随着现代科技的快速发展，集成电路在电子设备中的应用越来越广泛，成为现代社会中不可或缺的核心技术之一。

因此，学习和掌握集成电路科学与工程成为了许多电子工程和计算机科学领域的学生追求的目标。

通过集成电路科学与工程的学习，学生将掌握电路设计、数字与模拟电子技术、信号处理、通信原理等相关的理论与技术。

他们将学会使用EDA 软件进行电路设计、模拟与仿真，并能够独立完成一些电路系统的设计和调试工作。

此外，学生还将接触到最新的集成电路制造工艺和封装技术，了解并掌握各种常用的集成电路元器件。

集成电路科学与工程领域的发展具有广泛的应用前景。

无论是通信系统、控制系统还是计算机硬件系统，都离不开集成电路的支持和应用。

人们的生活和工作方式也在受到集成电路技术的深刻影响。

从智能手机到家用电器，从车载导航系统到医疗设备，都离不开先进的集成电路技术的支持。

因此，集成电路科学与工程领域的学生具备了广阔的就业前景和发展空间。

总之，集成电路科学与工程是一门重要的学科，不仅仅对电子工程和计算机科学领域的学生具有重要的意义，同时也对现代社会的科技发展起到了积极的推动作用。

通过系统学习和研究集成电路科学与工程，学生将获得丰富的知识和相关技能，为未来的学习和工作奠定坚实的基础。

在不久的将来，集成电路科学与工程的应用将会更加广泛和深入，推动社会的科技进步和创新。

文章结构部分的内容应该是对整篇文章的组织安排进行介绍和说明。

具体内容可以包括以下几个方面：1.2 文章结构本文将按照以下结构进行展开：引言部分将对集成电路科学与工程一级学位的背景和重要性进行概述。

首先，我们会对集成电路科学与工程的定义和相关理论进行简要介绍，以便读者能够对本文所要讨论的内容有一个整体的认识。

接下来，我们将介绍本文的组织结构和各个部分的主要内容，以帮助读者更好地理解文章的逻辑顺序和思路。

3.1 集成运放的简介
集成电路简介
*集成电路:是把整个电路的各个元件以及相互之间的联接 同时制造在一块半导体芯片上, 组成一个不可分的整体。 *集成运算放大器:是一种具有很高放大倍数的多级直接耦 合放大电路。是发展最早、应用最广泛的一种模拟集成电 路。 *集成电路优点:工作稳定、使用方便、体积小、重量轻、 功耗小,可靠性高、价格低。 *集成电路分类：模拟集成电路、数字集成电路；小、中、 大、超大规模集成电路；
A u d u i1 1 u o u i2 d 2 u u o 1 i1 2 i i b b R R b c / R r b / L e 2 R R b c /r R b / Le
输入和输出方式
1. 双端输入、双端输出:输入输出端没有接地.
(1)差模电压放大倍数 :
Aud1


(Rc
//
RL 2
Rb rbe
)
+ V CC
Rc + uo - Rc
(2)共模电压放大倍数
Rb T1
+
u-o 1
RL
+
u-o 2
T2 Rb
Auc 0
+
(3)差模输入电阻
u i1
R i d 2R brbe
3.3 差动放大电路
典型结构与原理
*原理分析要点:(1)差分放大电路的静态和动态计算方法与
基本放大电路基本相同。为了使差分放大电路在静态时,其
输入端基本上是零电位，将Re从接地改为接负电源－VEE。 (2)分析方法要注意2个等效关系:①对每个三极管Re等效2
倍Re,②差模输入的虚地问题.
+ V CC

仿真的结果取决于设计描述是否准确反映了设计的物 理实现。仿真器不是一个静态工具，需要Stimulus(激励)和 Response(输出)。Stimulus由模拟设计工作环境的Testbench 产生，Response为仿真的输出，由设计者确定输出的有效 性。
目前，仿真工具比较多，其中Cadence公司的NCVerilog HDL、Synopsys公司的VCS和Mentor公司的 ModelSim都是业界广泛使用的仿真工具。
7.1 数字集成电路设计流程简介
在EDA技术高度发达的今天，没有一个设计工程师队 伍能够用人工方法有效、全面、正确地设计和管理含有几 3 百万个门的现代集成电路。利用EDA工具，工程师可以从 概念、算法、协议等开始设计电子系统，
大量工作可以通过计算机完成，并可以将电子产品从系统 规划、电路设计、性能分析到封装、版图的整个过程在计 算机上自动完成。这样做有利于缩短设计周期、提高设计 正确性、降低设计成本、保证产品性能，尤其是可增加一 次投片的成功率，因此这种方法在大规模集成电路设计中 已经普遍被采用。
20
7.1.8 物理验证
物理验证通常包括设计规则检测(DRC)、版图与原理 图对照(LVS)和信号完整性分析
(SI)等。其中DRC用来检查版图设计是否满足工艺线 能够加工的最小线宽、最小图形间距、金属宽度、栅和有 源区交叠的最小长度等。如果版图设计违反设计规则，那 么极有可能导致芯片在加工的过程中成为废品。LVS则用 来保证版图设计与其电路设计的匹配，保证它们的一致性。 21 如果不一致，就需要修改版图设计。SI用来分析和调整芯 片设计的一致性，避免串扰噪声、串扰延迟以及电迁移等 问题。
目前主要的物理验证工具有Mentor公司的Calibre、 Cadence公司的Dracula和Diva以及Synopsys公司的Hercules。 此外，各大厂商也推出了针对信号完整性分析的工具。

一、学院简介武汉大学物理科学与技术学院是在1928年成立的原武汉大学物理系的基础上逐渐发展、演变而来。

其历史可追溯到1893年自强学堂的格致门。

我国老一辈著名物理学家查谦、潘祖武、汪仁寿、桂质廷、吴南熏、马师亮、李国鼎、周如松等先后在这里研究执教多年。

经过近八十年、几代人的努力，现已发展成为涵盖物理学、材料科学与工程、电子科学与技术、生物医学技术四个学科门类，多个有突出特色的学科研究方向，在国际国内有一定影响，我国最有名望的物理院系之一。

物理科学与技术学院现有物理学基地班（基础科学人才培养基地），物理学类（含物理学、应用物理学专业）、材料物理（材料科学与技术试验班）和电子科学与技术（微电子学方向、电路与系统方向、物理电子学方向）四个本科生专业及中法理学、工学本硕连读试验班，共涉及到理论物理学、计算物理学、凝聚态物理学、光学、声学、生物医学物理、材料物理、微电子学、光纤及传感物理学等十个专业方向；有物理学一级学科博士点及理论物理、计算物理、凝聚态物理、粒子物理与原子核物理、原子与分子物理、等离子体物理、无线电物理、光学、声学、微电子与固体电子学、材料物理与化学等十一个二级学科博士点与硕士点。

学院现有物理系、电子科学与技术系、材料科学系、基础物理实验中心、大学物理教学中心、声光材料与器件实验室（教育部重点实验室），核固体物理实验室（湖北省重点实验室）、武汉大学纳米科学与工程研究中心、武汉大学电子显微镜中心挂靠在本院。

其中无线电物理是国家重点学科，凝聚态物理、粒子物理与原子核物理是湖北省重点学科，基础物理实验中心是教育部与世界银行投资的重点示范实验室，“低维功能材料和亚微结构表征”是国家“211”重点学科建设项目。

电子科学与技术系是国家工科基础课程电工电子教学基地。

二、学院师资学院有一支以中青年骨干教师为主体，人员年龄、职称和知识结构合理的师资队伍。

现有教职工144人中专职教师94人，其中教授39人，副教授34人，博士生导师39人，他们中绝大多数都具有博士学位和在国外与境外学习、工作的经历，更是有一批在国内学术界享有较高声誉、在国际上有一定影响力的知名专家，包括国家教学名师1人、长江学者特聘教授2人、国家杰出青年基金获得者3人、新世纪百千万人才2人、教育部跨/新世纪人才12人、享受国务院政府特殊津贴7人、珞珈学者特聘教授6人、珞珈学者讲座教授1人，同时，还拥有“低维功能材料与智能器件” 教育部优秀创新团队。

主要课程高等数学、英语、电路分析、电子技术基础、C语言、VB程序设计、电子CAD、高频电子技术、电视技术、电子测量技术、通信技术、自动检测技术、网络与办公自动化技术、多媒体技术、单片机技术、电子系统设计工艺、电子设计自动化（EDA）技术、数字信号处理（DSP）技术等课程。

课程分类介绍：①数学：高等数学----（数学系的数学分析+空间解析几何+常微分方程）讲的主要是微积分，对学电路的人来说，微积分（一元、多元）、曲线曲面积分、级数、常微分方程在后续理论课中经常遇到。

概率统计---- 凡是跟通信、信号处理有关的课程都要用到概率论。

数学物理方法---- 有些学校研究生才学，有些学校分成复变函数（+积分变换）和数学物理方程（就是偏微分方程）。

学习电磁场、微波的数学基础。

还可能会开设随机过程（需要概率作基础）乃至泛函分析。

②理论：电路原理---- 基础的课程。

信号与系统---- 连续与离散信号的时域、频域分析，很重要但也很难数字信号处理---- 离散信号与系统的分析、信号的数字变换、数字滤波器之类。

基本上这两门都需要大量的算法和编程。

通信原理---- 通信的数学理论。

信息论---- 信息论的应用范围很广，但电子工程专业常把这门课讲成编码理论。

电磁场与电磁波---- 天书般的课程，基本上是物理系的电动力学的翻版，用数学去研究磁场（恒定电磁场、时变电磁场）。

③电路：模拟电路---- 晶体管、运放、电源、A/D、D/A。

数字电路---- 门电路、触发器、组合电路、时序电路、可编程器件，数字电子系统的基础（包括计算机）。

高频电路---- 无线电电路，放大、调制、解调、混频，比模拟电路难微波技术---- 处理方法跟前面几种电路完全不同，需要电磁场理论作基础。

④计算机：微机原理---- 80x86硬件工作原理。

汇编语言---- 直接对应CPU指令的程序设计语言。

单片机---- CPU和控制电路做成一块集成电路，各种电器中都少不了，一般讲解51系列。

物理学在信息技术中的应用与发展物理学作为一门自然科学领域的学科，研究物质、能量以及它们之间的相互作用，早已超越了实验室的边界，广泛应用于信息技术领域。

物理学的原理和理论在信息技术的发展中发挥着重要的作用，为现代社会的信息化进程奠定了坚实的基础。

本文将介绍物理学在信息技术中的应用，并展望其未来的发展前景。

一、光学与光通信技术光学作为物理学的一个重要分支，研究光的性质和行为。

在信息技术中，光学应用广泛，尤其在光通信技术领域。

光通信是一种传输速度快、带宽大、传输距离远的通信方式，利用光的特性进行数据传输。

通过物理学的原理，我们可以研究光的传输规律，优化光纤的设计和制造，提高信号传输的质量和速度。

光通信技术已经成为现代信息高速传输的重要手段之一，在互联网的发展中起到了至关重要的作用。

二、半导体物理与集成电路技术半导体物理是物理学与信息技术相结合的又一重要领域。

半导体材料具有电阻率介于金属与绝缘体之间的特性，具有半导体特性的材料广泛应用于电子器件和集成电路中。

通过对半导体材料的研究，我们可以了解它们的电学特性和光学行为，研发新的半导体元件和技术。

集成电路技术是现代电子电路设计和制造的关键，它通过将大量的电子器件集成在一个芯片上，实现了电路功能的高度集成和微型化。

物理学的原理和技术为半导体元件的设计和制造提供了基础和支撑，推动了集成电路技术的不断发展。

三、量子力学与量子计算机物理学中的量子力学是描述微观粒子行为的理论，它的应用之一便是量子计算机。

传统的计算机使用二进制位（0和1）表示信息，而量子计算机利用量子比特（qubit）表示信息，可以在同一时刻处理多个计算过程。

量子计算机的理论基础来源于量子力学的相关原理，例如量子叠加态和量子纠缠等。

量子计算机具有巨大的计算能力，可以在短时间内解决传统计算机无法解决或耗时很长的问题。

虽然目前实用化的量子计算机还存在技术上的挑战，但它们在信息技术领域的应用前景仍然非常广阔。