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Course B

類比 IC 設計與佈局

Analog IC Design and Layout

開課單位：積體電路設計學位學程（Program on Integrated Circuit Design）

本頁重點（簡易說明）

這門課教你設計處理連續訊號的晶片，例如放大器和感測器電路，並學會把電路畫成實際的晶片佈局再做模擬。適合大學高年級或剛讀碩士的學生，要先學過電子電路和微電子電路。課程共有六個實驗。

快速跳到： 課程介紹、 授課講師、 逐日課表、 名詞解釋。

課程介紹

類比積體電路是以電氣形式表示連續訊號的積體電路，所處理的訊號可以在零到完整電源電壓之間自由變化，例如運算放大器、電源管理電路與感測器。

要設計這類電路，設計者必須了解元件物理、電晶體放大器、差動放大器與運算放大器。本課程讓大學高年級或碩士新生學習類比積體電路的基本設計與模擬。完成課程後，你將學會：

  1. MOS 元件基本物理
  2. 單級放大器
  3. 頻率響應
  4. 運算放大器

主題與實驗內容

  1. MOS 元件基本物理

    實驗 1：經典 NMOS 與 PMOS 的 IDS–VDS 特性曲線

    Basic MOS Device Physics (Lab. 1: Classic NMOS & PMOS IDS-VDS Curve)

  2. 單級放大器

    實驗 2：全加器設計

    Single-Stage Amplifier (Lab. 2: Full Adder Design)

  3. 被動與主動電流鏡、放大器的頻率響應

    實驗 3：反相器的佈局前模擬

    Passive and Active Current Mirror and Frequency Response of Amplifiers (Lab. 3: Pre-Layout Simulation of Inverter)

  4. 理想運算放大器與基本運算放大器架構

    實驗 4：反相器的佈局與佈局後模擬

    Ideal OPAMP and Basic OPAMP Architecture (Lab. 4: Layout & Post-Layout Simulation of Inverter)

  5. 運算放大器的進階佈局

    實驗 5：單端輸出差動二級運算放大器設計

    Advanced Layout of OPA (Lab. 5: Single-Ended Differential Two-Stage OPAMP Design)

  6. 穩定度、頻率補償與二級運算放大器

    實驗 6：單端輸出差動二級運算放大器的佈局與佈局後模擬

    Stability and Frequency Compensation and Two-Stage OPAMP (Lab. 6: Layout & Post-Layout Simulation of Single-Ended Differential Two-Stage OPAMP)

先修條件與適合對象

對象：大學高年級與碩士新生。

先修：電子電路（中階）、微電子電路、與 MOSFET 及基本電路相關的電子學。報名時須提供正式成績單，證明已修畢微電子相關課程。

授課講師

  • 授課講師

    Prof. Shuenn-Yuh Lee

    學歷
    國立成功大學電機工程博士
    服務單位
    成大電機工程學系暨積體電路設計學位學程
    專長
    植入式遙測裝置；單晶片生理訊號（心電圖）擷取系統；無線生醫電路與系統的低功耗電路；數位系統（特徵擷取 DSP 晶片、健康照護系統基頻晶片）；物聯網穿戴式裝置系統單晶片

  • 授課講師

    Prof. Da-Huei Lee

    學歷
    國立成功大學電機工程博士
    服務單位
    南臺科技大學電子工程系
    專長
    混合訊號積體電路、類比數位轉換器與數位類比轉換器（ADC／DAC）、微機電系統（MEMS）、三角積分調變

逐日課表

時間皆為臺灣時間（GMT+8）。與課程 A 的差別只在 7 月 31 日下午：課程 B 先講授、再進實驗室。

第一週：7 月 28 日至 8 月 2 日

  • 週二

    09:30
    開幕典禮
    10:30
    校園導覽
    12:0014:00
    午餐時間
    14:1016:00
    課堂講授
    16:1017:00
    實驗實作

  • 週三

    09:1012:00
    課堂講授
    12:0014:00
    聯合午餐座談
    14:1016:00
    課堂講授
    16:1017:00
    實驗實作

  • 週四

    09:1012:00
    課堂講授
    12:0014:00
    午餐時間
    14:1016:00
    課堂講授
    16:1017:00
    實驗實作

  • 週五

    09:1012:00
    課堂講授
    12:0014:00
    聯合午餐座談（聯電 UMC）
    14:1016:00
    課堂講授
    16:1017:00
    實驗實作

  • 週六

    全日
    文化之旅：安平文化與海岸自由參加

  • 週日

    全日
    文化之旅：四草與媽祖自由參加

第二週：8 月 3 日至 8 月 7 日

  • 週一

    09:1012:00
    實驗實作
    12:0014:00
    午餐時間
    14:1017:00
    實驗實作

  • 週二

    09:1012:00
    實驗實作
    12:0014:00
    午餐時間
    14:1017:00
    VLSI 設計／CAD 成果展示特別活動VLSI Design / CAD Showcases

  • 週三

    09:1012:00
    實驗實作
    12:0014:00
    聯合午餐座談
    14:1017:00
    實驗實作

  • 週四

    09:1012:00
    實驗實作
    12:0014:00
    午餐時間
    14:1017:00
    實驗實作

  • 週五

    09:1012:00
    實驗實作／成果展示／錄影發表
    12:0014:00
    午餐時間
    14:1016:00
    期末發表
    16:1017:00
    閉幕典禮暨餐會

名詞解釋

運算放大器
英文 Operational Amplifier，簡稱 OPAMP 或 OPA，是類比電路中最常見的放大電路。
佈局
英文 Layout，把電路圖畫成晶片製造時實際使用的幾何圖形。
佈局後模擬
英文 Post-Layout Simulation，把佈局產生的寄生效應算進去後再模擬，結果更接近實際晶片。
NMOS／PMOS
兩種類型的 MOS 電晶體，分別以電子與電洞導電。
ADC／DAC
類比數位轉換器（Analog-to-Digital Converter）與數位類比轉換器（Digital-to-Analog Converter）。
MEMS
Micro-Electro-Mechanical Systems，微機電系統。

※ 以上資訊如有異動，以主辦單位公告為準。