模擬集成電路設計教學方法探討
課程整合
作者：陳國平 夏鯤 王楠
摘要通過模擬集成電路設計理論課和實驗課教學的實踐經驗及教學研究心得，以某高校電子科學與技術以及電子信息科學與技術本科專業為例，分析如何完善模擬集成電路設計課程體係建設，如何在課程教學過程中通過理論與實踐相結合，加強大學生對理論的深入理解，構建係統化的教學工作。
關鍵詞模擬集成電路設計；理論與實踐相結合；仿真實驗
中圖分類號：G642.4 文獻標識碼：B
文章編號：1671-489X（2013）30-0095-02
集成電路設計相關課程體係是各高等院校電子科學與技術、電子信息科學與技術等工科專業核心專業課程設置的重要組成部分，為大學生深入學習掌握集成電路設計的基本原理、分析方法、仿真方式等打下基礎。大多數理工科高校對電子類專業開設模擬集成電路設計和數字集成電路設計的課程，對學生進行綜合培養。對於模擬和數字集成電路設計，如果要深入到晶體管級進行分析和設計，那都必須進行原理的深入學習。而在現實工作中，數字集成電路設計主要是通過運用高級硬件電路描述語言基於門級對電路進行設計，晶體管級的原理分析隻是理論基礎。模擬集成電路設計則必須完全深入晶體管級進行分析和設計，所以模擬集成電路設計更加繁瑣和複雜，對理論分析的要求也更高。
本文通過筆者多年來在模擬集成電路設計理論和實踐教學中積累的經驗和教學心得，對如何在繁瑣和複雜的教學中使學生更好地掌握知識體係進行探討。
1 教材的選擇
1.1 國外經典教材的參考
集成電路的設計國外特別是美國要領先中國幾十年的技術水平，如絕大多數高精尖端的芯片都是被INTEL、AMD、TI、ADI這樣的跨國巨頭所壟斷，在教學知識體係方麵自然是美國的高校如斯坦福、加州大學等要比國內高校更加係統和完善。美國出版的多本教材更是被奉為集成電路設計的聖經，如拉紮維編著的《模擬CMOS集成電路設計》、艾倫編著的《CMOS模擬集成電路設計》等。但是即使是被奉為聖經的教材，雖然經典，也有其局限性。如拉紮維編著的《模擬CMOS集成電路設計》對電路的理論分析非常透徹且深入淺出，卻缺乏相應的仿真實驗來驗證其理論分析；而艾倫編著的《CMOS模擬集成電路設計》雖有部分仿真實驗來驗證其理論分析，但其理論分析又不如拉紮維的教材那麼透徹和深入淺出。
1.2 國內教材的選擇
國內的高校雖然較國外高校而言在集成電路設計領域起步要晚，差距也很大，但是在近些年國家政策的大力扶持下，已經有了突飛猛進的發展。國內也有了幾本模擬集成電路設計知識講解得比較透徹的教材，比如：清華大學王自強編著的《CMOS集成放大器設計》就從簡單知識入手，講解淺顯易懂；東南大學吳建輝編著的《CMOS模擬集成電路分析與設計》分析比較透徹，講解自成體係。但是國內出版的教材也都缺乏相應的仿真實驗來驗證其理論分析。
針對國內學生在集成電路設計知識領域基礎比較差的現狀，可以選擇國內講解得比較簡單淺顯的教材為主線，並以國外經典教材為參考。