《集成电路CAD与版图技术》 课程教学大纲 课程基本信息 总学时为学时数 ☑理论课（含上机、实验学时） 课程类型 总学时为周数 口实习 口课程设计口毕业设计 课程编码 DG7315801 总学时48学分 3 课程名称 集成电路CAD与版图技术 课程英文名称Integrated Circuit CAD and Layout 适用专业 微电子科学与工程 (7021231)电路分析、(7069201)模拟电子技术、(7087611)数 先修课程 字电子技术、(7005321)半导体物理、(7024711)电子器件 (7005211)半导体工艺原理与技术 开课部门信息学院电子工程系（微电子） 课程性质与目标 本课程为微电子科学与工程专业选修课。该课程讲授集成电路计算机辅助设 计基本理论知识，版图设计基础知识和设计方法，培养学生集成电路设计分析和 解决问题的能力，为学生今后从事集成电路的设计工作打下坚实的基础。 课程目标1：学生应掌握集成电路CD和版图技术基础知识的学习，理解集 成电路设计的流程 课程目标2：学生应能掌握集成电路设计软件的使用，掌握集成电路模拟仿 真方法，掌握集成电路版图的设计方法和规则 课程思政目标：通过课程了解当前国家集成电路发展形式，了解相关人才需 求，增强自主学习能力，适应时代发展，树立心系社会并有时代担当的精神追求： 实验实践中培育敬业、求真务实、精益求精、勇于创新的“工匠精神”；培养严 谨求实、吃苦耐劳、追求卓越的优秀品质。 三、 课程教学基本内容与要求 第一章绪论 (一)基本要求 1、掌握：集成电路模拟仿真和版图设计的基本概念 2、理解：集成电路设计的一般流程
1 《集成电路 CAD 与版图技术》 课程教学大纲 一、 课程基本信息 课程类型 总学时为学时数 理论课（含上机、实验学时） 总学时为周数 □实习 □课程设计 □毕业设计 课程编码 DG7315801 总学时 48 学分 3 课程名称 集成电路 CAD 与版图技术 课程英文名称 Integrated Circuit CAD and Layout 适用专业 微电子科学与工程 先修课程 （7021231）电路分析、（7069201）模拟电子技术、（7087611）数 字电子技术、（7005321）半导体物理、（7024711）电子器件、 （7005211）半导体工艺原理与技术 开课部门 信息学院电子工程系（微电子） 二、 课程性质与目标 本课程为微电子科学与工程专业选修课。该课程讲授集成电路计算机辅助设 计基本理论知识，版图设计基础知识和设计方法，培养学生集成电路设计分析和 解决问题的能力，为学生今后从事集成电路的设计工作打下坚实的基础。 课程目标 1：学生应掌握集成电路 CAD 和版图技术基础知识的学习，理解集 成电路设计的流程 课程目标 2：学生应能掌握集成电路设计软件的使用，掌握集成电路模拟仿 真方法，掌握集成电路版图的设计方法和规则 课程思政目标：通过课程了解当前国家集成电路发展形式，了解相关人才需 求，增强自主学习能力，适应时代发展，树立心系社会并有时代担当的精神追求； 实验实践中培育敬业、求真务实、精益求精、勇于创新的“工匠精神”；培养严 谨求实、吃苦耐劳、追求卓越的优秀品质。 三、 课程教学基本内容与要求 第一章 绪论 （一）基本要求 1、掌握：集成电路模拟仿真和版图设计的基本概念 2、理解：集成电路设计的一般流程
3、了解：大规模数字集成电路版图设计流程 (二)教学及考核内容 1.1集成电路CAD基本概念 1.2集成电路版图基础 1.3集成电路设计的一般流程 第二章基本电路特性仿真分析方法 (一)基本要求 1、掌握：电路网表的编写 2、理解：基本的电路特性仿真分析方法 3、了解：器件模型基础知识 (二)教学及考核内容 2.1器件模型 2.2 SPICE基本语法简介 2.3基本的电路特性仿真分析方法 第三章版图设计方法与规则 (一)基本要求 1、掌握：基本元器件的版图设计方法 2、理解：基本的版图设计规则 3、了解：版图设计技巧与器件特性的关系 (二)教学及考核内容 3.1M0S和双极型晶体管版图设计 3.2电阻电容的版图设计 3.3其他器件的版图设计 3.4版图设计规则 第四章数字标准单元电路的模拟仿真和版图设计 (一)基本要求 1、掌握：标准单元电路的模拟仿真和版图设计方法。 2、理解：棒状图设计方法。 3、了解：复杂逻辑门的版图设计方法 (二)教学及考核内容 4.1标准单元电路的模拟仿真
2 3、了解：大规模数字集成电路版图设计流程 （二）教学及考核内容 1.1 集成电路 CAD 基本概念 1.2 集成电路版图基础 1.3 集成电路设计的一般流程 第二章 基本电路特性仿真分析方法 （一）基本要求 1、掌握：电路网表的编写 2、理解：基本的电路特性仿真分析方法 3、了解：器件模型基础知识 （二）教学及考核内容 2.1 器件模型 2.2 SPICE 基本语法简介 2.3 基本的电路特性仿真分析方法 第三章 版图设计方法与规则 （一）基本要求 1、掌握：基本元器件的版图设计方法 2、理解：基本的版图设计规则 3、了解：版图设计技巧与器件特性的关系 （二）教学及考核内容 3.1 MOS 和双极型晶体管版图设计 3.2 电阻电容的版图设计 3.3 其他器件的版图设计 3.4 版图设计规则 第四章 数字标准单元电路的模拟仿真和版图设计 （一）基本要求 1、掌握：标准单元电路的模拟仿真和版图设计方法。 2、理解：棒状图设计方法。 3、了解：复杂逻辑门的版图设计方法 （二）教学及考核内容 4.1 标准单元电路的模拟仿真
4.2标准单元电路的版图设计 第五章运算放大器的模拟仿真和版图设计 (一)基本要求 1、掌握：运放基本参数的仿真方法和版图设计方法。 2、理解：频率补偿的基本原理。 3、了解：版图设计对运放特性的影响 (二)教学及考核内容 5.1运放的主要参数及其仿真方法 5.2运放的版图设计方法 第六章电压源与电流源的模拟仿真和版图设计 (一)基本要求 1、掌握：电压源和电流源的模拟仿真方法 2、理解：寄生参数提取和后仿的方法 3、了解：版图设计对电压源和电流源电路特性的影响 (二)教学及考核内容 6.1电流源电路的模拟仿真和版图设计 6.2基准电压源的模拟仿真和版图设计 四、 课程学时分配 课内 课外 教学内容 讲授 实验 上机 学时 小计 学时 第一章绪论 4 0 4 0 第二章基本电路特性仿真分析方法 0 0 2 2 第三章版图设计方法与规则 2 0 0 第四章数字标准单元电路的模拟仿真 2 0 10 12 和版图设计 实验1数字标准单元的模拟仿真和版图 设计
3 4.2 标准单元电路的版图设计 第五章 运算放大器的模拟仿真和版图设计 （一）基本要求 1、掌握：运放基本参数的仿真方法和版图设计方法。 2、理解：频率补偿的基本原理。 3、了解：版图设计对运放特性的影响 （二）教学及考核内容 5.1 运放的主要参数及其仿真方法 5.2 运放的版图设计方法 第六章 电压源与电流源的模拟仿真和版图设计 （一）基本要求 1、掌握：电压源和电流源的模拟仿真方法 2、理解：寄生参数提取和后仿的方法 3、了解：版图设计对电压源和电流源电路特性的影响 （二）教学及考核内容 6.1 电流源电路的模拟仿真和版图设计 6.2 基准电压源的模拟仿真和版图设计 四、 课程学时分配 教学内容 讲授 实验 上机 课内 学时 小计 课外 学时 第一章 绪论 4 0 0 4 0 第二章 基本电路特性仿真分析方法 2 0 0 2 2 第三章 版图设计方法与规则 2 0 0 2 2 第四章 数字标准单元电路的模拟仿真 和版图设计 实验 1 数字标准单元的模拟仿真和版图 设计 2 8 0 10 12
第五章运算放大器的模拟仿真和版图 4 10 0 14 16 设计 实验2运算放大器的模拟仿真和版图 设计 第六章电压源与电流源的模拟仿真和 10 0 12 12 版图设计 实验3带隙基准电压源的模拟仿真和版 图设计 实验4振荡器电路的模拟仿真和版图设 0 0 4 4 计 合计 163204848 五、 实践性教学内容的安排与要求 本课程是以实践为主的课程，通过实践使学生全面掌握集成电路的基本理 论，特别是集成电路的基本设计方法，增强处理问题的能力，将理论和实际应用 切实结合起来。 1.数字标准单元的模拟仿真和版图设计（设计性实验） 8学时 2.运算放大器的模拟仿真和版图设计（设计性实验） 10学时 3.带隙基准电压源的模拟仿真和版图设计（设计性实验） 10学时 4.振荡器电路的模拟仿真和版图设计（设计性实验） 4学时 六、教学设计与教学组织 使用PowerPoint幻灯片作为主要教学辅助工具，以多模式教学网和多煤体 视频为主要载体，根据上课内容教师选择专用软件运行进行课程内容的演示讲 授。 以工程项目中的实用的单元作为实例讲解及实践练习，由易到难，循序渐进。 七、教材与参考资料 1教材 《CMOS集成电路EDA技术》，戴澜，张晓波，陈铖颖等，机械工业出版 社，2017.1，ISBN9787111550945 2.参考资料 (1)《CMOS模拟集成电路EDA设计技术》（版次），戴澜，陈铖颗等编
4 第五章 运算放大器的模拟仿真和版图 设计 实验 2 运算放大器的模拟仿真和版图 设计 4 10 0 14 16 第六章 电压源与电流源的模拟仿真和 版图设计 实验 3 带隙基准电压源的模拟仿真和版 图设计 2 10 0 12 12 实验 4 振荡器电路的模拟仿真和版图设 计 0 4 0 4 4 合 计 16 32 0 48 48 五、 实践性教学内容的安排与要求 本课程是以实践为主的课程，通过实践使学生全面掌握集成电路的基本理 论，特别是集成电路的基本设计方法，增强处理问题的能力，将理论和实际应用 切实结合起来。 1. 数字标准单元的模拟仿真和版图设计（设计性实验） 8 学时 2. 运算放大器的模拟仿真和版图设计（设计性实验） 10 学时 3. 带隙基准电压源的模拟仿真和版图设计（设计性实验） 10 学时 4. 振荡器电路的模拟仿真和版图设计（设计性实验） 4 学时 六、 教学设计与教学组织 使用 PowerPoint 幻灯片作为主要教学辅助工具，以多模式教学网和多媒体 视频为主要载体，根据上课内容教师选择专用软件运行进行课程内容的演示讲 授。 以工程项目中的实用的单元作为实例讲解及实践练习，由易到难，循序渐进。 七、 教材与参考资料 1.教材 《CMOS 集成电路 EDA 技术》，戴澜，张晓波，陈铖颖等，机械工业出版 社，2017.1，ISBN9787111550945 2.参考资料 （1）《CMOS 模拟集成电路 EDA 设计技术》（版次），戴澜，陈铖颖 等 编
电子工业出版社，2014.8，ISBN712124103X (2)《模拟集成电路设计与仿真》，何乐年，王忆，科学出版社，2008.8， ISBN9787030214270 八、课程考核方式与成绩评定标准 采用百分制，总评成绩由平时成绩和期末成绩两部分组成，平时成绩占70% (其中出勤占10%，实验成绩占60%)，期末考试成绩占30%。 九、 大纲制（修）订说明 大纲执笔人：张晓波 大纲审核人：戴澜 开课系主任：张静 开课学院教学副院长：宋威 制（修）订日期：2022年01月
5 电子工业出版社，2014.8，ISBN712124103X （2）《模拟集成电路设计与仿真》，何乐年，王忆，科学出版社，2008.8， ISBN9787030214270 八、 课程考核方式与成绩评定标准 采用百分制，总评成绩由平时成绩和期末成绩两部分组成，平时成绩占 70% （其中出勤占 10% ，实验成绩占 60%），期末考试成绩占 30%。 九、 大纲制(修)订说明 大纲执笔人：张晓波 大纲审核人：戴澜 开课系主任：张静 开课学院教学副院长：宋威 制（修）订日期：2022 年 01 月