模擬集成電路的分析與設(shè)計精選(九篇)

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第1篇：模擬集成電路的分析與設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：集成電路專業(yè)；實踐技能；人才培養(yǎng)

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼： A 文章編號：1002-0845（2012）09-0102-02

集成電路產(chǎn)業(yè)是關(guān)系到國家經(jīng)濟建設(shè)、社會發(fā)展和國家安全的新戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，是國家核心競爭力的重要體現(xiàn)?！秶窠?jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要》明確將集成電路作為新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重點發(fā)展方向之一。

信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的特點決定了集成電路專業(yè)的畢業(yè)生應(yīng)該具有很高的工程素質(zhì)和實踐能力。然而，目前很多應(yīng)屆畢業(yè)生實踐技能較弱，走出校園后普遍還不具備直接參與集成電路設(shè)計的能力。其主要原因是一些高校對集成電路專業(yè)實踐教學(xué)的重視程度不夠，技能培養(yǎng)目標(biāo)和內(nèi)容不明確，導(dǎo)致培養(yǎng)學(xué)生實踐技能的效果欠佳。因此，研究探索如何加強集成電路專業(yè)對學(xué)生實踐技能的培養(yǎng)具有非常重要的現(xiàn)實意義。

一、集成電路專業(yè)實踐技能培養(yǎng)的目標(biāo)

集成電路專業(yè)是一門多學(xué)科交叉、高技術(shù)密集的學(xué)科，工程性和實踐性非常強。其人才培養(yǎng)的目標(biāo)是培養(yǎng)熟悉模擬電路、數(shù)字電路、信號處理和計算機等相關(guān)基礎(chǔ)知識，以及集成電路制造的整個工藝流程，掌握集成電路設(shè)計基本理論和基本設(shè)計方法，掌握常用集成電路設(shè)計軟件工具，具有集成電路設(shè)計、驗證、測試及電子系統(tǒng)開發(fā)能力，能夠從事相關(guān)領(lǐng)域前沿技術(shù)工作的應(yīng)用型高級技術(shù)人才。

根據(jù)集成電路專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)，我們明確了集成電路專業(yè)的核心專業(yè)能力為：模擬集成電路設(shè)計、數(shù)字集成電路設(shè)計、射頻集成電路設(shè)計以及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)四個方面。圍繞這四個方面的核心能力，集成電路專業(yè)人才實踐技能培養(yǎng)的主要目標(biāo)應(yīng)確定為：掌握常用集成電路設(shè)計軟件工具，具備模擬集成電路設(shè)計能力、數(shù)字集成電路設(shè)計能力、射頻集成電路設(shè)計能力、集成電路版圖設(shè)計能力以及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)能力。

二、集成電路專業(yè)實踐技能培養(yǎng)的內(nèi)容

1.電子線路應(yīng)用模塊。主要培養(yǎng)學(xué)生具有模擬電路、數(shù)字電路和信號處理等方面的應(yīng)用能力。其課程主要包含模擬電路、數(shù)字電路、電路分析、模擬電路實驗、數(shù)字電路實驗以及電路分析實驗等。

2.嵌入式系統(tǒng)設(shè)計模塊。主要培養(yǎng)學(xué)生掌握嵌入式軟件、嵌入式硬件、SOPC和嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域的前沿知識，具備能夠從事面向應(yīng)用的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計能力。其課程主要有C語言程序設(shè)計、單片機原理、單片機實訓(xùn)、傳感器原理、傳感器接口電路設(shè)計、FPGA原理與應(yīng)用及SOPC系統(tǒng)設(shè)計等。

3.集成電路制造工藝模塊。主要培養(yǎng)學(xué)生熟悉半導(dǎo)體集成電路制造工藝流程，掌握集成電路制造各工序工藝原理和操作方法，具備一定的集成電路版圖設(shè)計能力。其課程主要包含半導(dǎo)體物理、半導(dǎo)體材料、集成電路專業(yè)實驗、集成電路工藝實驗和集成電路版圖設(shè)計等。

4.模擬集成電路設(shè)計模塊。主要培養(yǎng)學(xué)生掌握CMOS模擬集成電路設(shè)計原理與設(shè)計方法，熟悉模擬集成電路設(shè)計流程，熟練使用Cadence、Synopsis、Mentor等EDA工具，具備運用常用的集成電路EDA軟件工具從事模擬集成電路設(shè)計的能力。其課程主要包含模擬電路、半導(dǎo)體物理、CMOS模擬集成電路設(shè)計、集成電路CAD設(shè)計、集成電路工藝原理、VLSI集成電路設(shè)計方法和混合集成電路設(shè)計等。此外，還包括Synopsis認證培訓(xùn)相關(guān)課程。

5.數(shù)字集成電路設(shè)計模塊。主要培養(yǎng)學(xué)生掌握數(shù)字集成電路設(shè)計原理與設(shè)計方法，具備運用常用的集成電路EDA軟件工具從事數(shù)字集成電路設(shè)計的能力。其課程主要包含數(shù)字電路、數(shù)字集成電路設(shè)計、硬件描述語言、VLSI測試技術(shù)、ASIC設(shè)計綜合和時序分析等。

6.射頻集成電路設(shè)計模塊。主要培養(yǎng)學(xué)生掌握射頻集成電路設(shè)計原理與設(shè)計方法，具備運用常用的集成電路EDA軟件工具從事射頻集成電路設(shè)計的能力。其課程主要包含CMOS射頻集成電路設(shè)計、電磁場技術(shù)、電磁場與

天線和通訊原理等。

在實踐教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置、安排上要符合認識規(guī)律，由易到難，由淺入深，充分考慮學(xué)生的理論知識基礎(chǔ)與基本技能的訓(xùn)練，既要有利于啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維與意識，有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新進取的科學(xué)精神，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又要保證基礎(chǔ)，注重發(fā)揮學(xué)生主觀能動性，強化綜合和創(chuàng)新。因此，在集成電路專業(yè)的實驗教學(xué)安排上，應(yīng)減少緊隨理論課開設(shè)的驗證性實驗內(nèi)容比例，增加綜合設(shè)計型和研究創(chuàng)新型實驗的內(nèi)容，使學(xué)有余力的學(xué)生能發(fā)揮潛能，有利于因材施教。

三、集成電路專業(yè)實踐技能培養(yǎng)的策略

1.改善實驗教學(xué)條件，提高實驗教學(xué)效果。學(xué)校應(yīng)抓住教育部本科教學(xué)水平評估的機會，加大對實驗室建設(shè)的經(jīng)費投入，加大實驗室軟、硬件建設(shè)力度。同時加強實驗室制度建設(shè)，制訂修改實驗教學(xué)文件，修訂完善實驗教學(xué)大綱，加強對實驗教學(xué)的管理和指導(dǎo)。

2.改進實驗教學(xué)方法，豐富實驗教學(xué)手段。應(yīng)以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)，積極改進實驗教學(xué)方法，科學(xué)安排課程實驗，合理設(shè)計實驗內(nèi)容，給學(xué)生充分的自由空間，引導(dǎo)學(xué)生獨立思考應(yīng)該怎樣做，使實驗成為可以激發(fā)學(xué)生理論聯(lián)系實際的結(jié)合點，為學(xué)生創(chuàng)新提供條件。應(yīng)注重利用多媒體技術(shù)來豐富和優(yōu)化實驗教學(xué)手段，如借助實驗輔助教學(xué)平臺，利用仿真技術(shù)，加強新技術(shù)在實驗中的應(yīng)用，使學(xué)生增加對實驗的興趣。

3.加強師資隊伍建設(shè)，確保實驗教學(xué)質(zhì)量。高水平的實驗師資隊伍，是確保實驗教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)創(chuàng)新人才的關(guān)鍵。應(yīng)制定完善的有利于實驗師資隊伍建設(shè)的制度，對實驗師資隊伍的人員數(shù)量編制、年齡結(jié)構(gòu)、學(xué)歷結(jié)構(gòu)和職稱結(jié)構(gòu)進行規(guī)劃，從職稱、待遇等方面對實驗師資隊伍予以傾斜，保證實驗師資隊伍的穩(wěn)定和發(fā)展。

4.保障實習(xí)基地建設(shè)，增加就業(yè)競爭能力。開展校內(nèi)外實習(xí)是提高學(xué)生實踐技能的重要手段。

實習(xí)基地是學(xué)生獲取科學(xué)知識、提高實踐技能的重要場所，對集成電路專業(yè)人才培養(yǎng)起著重要作用。學(xué)校應(yīng)積極聯(lián)系那些具有一定實力并且在行業(yè)中有一定知名度的企業(yè)，給能夠提供實習(xí)場所并愿意支持學(xué)校完成實習(xí)任務(wù)的單位掛實習(xí)基地牌匾。另外，可以把企業(yè)請進來，聯(lián)合構(gòu)建集成電路專業(yè)校內(nèi)實踐基地，把企業(yè)和高校的資源最大限度地整合起來，實現(xiàn)在校教育與產(chǎn)業(yè)需求的無縫聯(lián)接。

5.重視畢業(yè)設(shè)計，全面提升學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。畢業(yè)設(shè)計是集成電路專業(yè)教學(xué)中最重要的一個綜合性實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。由于畢業(yè)設(shè)計工作一般都被安排在最后一個學(xué)期，此時學(xué)生面臨找工作和準(zhǔn)備考研復(fù)試的問題，畢業(yè)設(shè)計的時間和質(zhì)量有時很難保證。為了進一步加強實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)，應(yīng)讓學(xué)生從大學(xué)四年級上半學(xué)期就開始畢業(yè)設(shè)計，因為那時學(xué)生已經(jīng)完成基礎(chǔ)課程和專業(yè)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，部分完成專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，而專業(yè)課教師往往就是學(xué)生畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)教師，在此時進行畢業(yè)設(shè)計，一方面可以和專業(yè)課學(xué)習(xí)緊密結(jié)合起來，另一方面便于指導(dǎo)教師加強對學(xué)生的教育和督促。

選題是畢業(yè)設(shè)計中非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，通過選題來確定畢業(yè)設(shè)計的方向和主要內(nèi)容，是做好畢業(yè)設(shè)計的基礎(chǔ)，決定著畢業(yè)設(shè)計的效果。因此教師對畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)應(yīng)從幫助學(xué)生選好設(shè)計題目開始。集成電路專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的選題要符合本學(xué)科研究和發(fā)展的方向，在選題過程中要注重培養(yǎng)學(xué)生綜合分析和解決問題的能力。在畢業(yè)設(shè)計的過程中，可以讓學(xué)生們適當(dāng)?shù)貐⑴c教師的科研活動，以激發(fā)其專業(yè)課學(xué)習(xí)的熱情，在科研實踐中發(fā)揮和鞏固專業(yè)知識，提高實踐能力。

6.全面考核評價，科學(xué)檢驗技能培養(yǎng)的效果。實踐技能考核是檢驗實踐培訓(xùn)效果的重要手段。相比理論教學(xué)的考核，實踐教學(xué)的考核標(biāo)準(zhǔn)不易把握，操作困難，因此各高校普遍缺乏對實踐教學(xué)的考核，影響了實踐技能培養(yǎng)的效果。集成電路專業(yè)學(xué)生的實踐技能培養(yǎng)貫穿于大學(xué)四年，每個培養(yǎng)環(huán)節(jié)都應(yīng)進行科學(xué)的考核，既要加強實驗教學(xué)的考核，也要加強畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié)的考核。

對實驗教學(xué)考核可以分為事中考核和事后考核。事中考核是指在實驗教學(xué)進行過程中進行的質(zhì)量監(jiān)控，教師要對學(xué)生在實驗過程中的操作表現(xiàn)、學(xué)術(shù)態(tài)度以及參與程度等進行評價；事后考核是指實驗結(jié)束后要對學(xué)生提交的實驗報告進行評價。這兩部分構(gòu)成實驗課考核成績，并于期末計入課程總成績。這樣做使得學(xué)生對實驗課的重視程度大大提高，能夠有效地提高實驗課效果。此外，還可將學(xué)生結(jié)合教師的科研開展實驗的情況計入實驗考核。

7.借助學(xué)科競賽，培養(yǎng)團隊協(xié)作意識和創(chuàng)新能力。集成電路專業(yè)的學(xué)科競賽是通過針對基本理論知識以及解決實際問題的能力設(shè)計的、以學(xué)生為參賽主體的比賽。學(xué)科競賽能夠在緊密結(jié)合課堂教學(xué)或新技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，以競賽的方式培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，引導(dǎo)學(xué)生通過完成競賽任務(wù)來發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，并增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及研究的主動性，培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作意識和創(chuàng)新精神。

在參加競賽的整個過程中，學(xué)生不僅需要對學(xué)習(xí)過的若干門專業(yè)課程進行回顧，靈活運用，還要查閱資料、搜集信息，自主提出設(shè)計思想和解決問題的辦法，既檢驗了學(xué)生的專業(yè)知識，又促使學(xué)生主動地學(xué)習(xí)，最終使學(xué)生的動手能力、自學(xué)能力、科學(xué)思維能力和創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新能力都得到不斷的提高。而教師通過考察學(xué)生在參賽過程中運用所學(xué)知識的能力，認真總結(jié)參賽經(jīng)驗，分析由此暴露出的相關(guān)教學(xué)環(huán)節(jié)的問題和不足，能夠相應(yīng)地改進教學(xué)方法與內(nèi)容，有利于提高技能教學(xué)的有效性。

此外，還應(yīng)鼓勵學(xué)生積極申報校內(nèi)的創(chuàng)新實驗室項目和實驗室開放基金項目，通過這些項目的研究可以極大地提高學(xué)生的實踐動手能力和創(chuàng)新能力。

參考文獻：

[1]袁穎，等.依托專業(yè)特色，培養(yǎng)創(chuàng)新人才[J]. 電子世界，2012（1）.

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[3]李山，等.以新理念完善工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)的創(chuàng)新模式[J]. 高教研究與實踐，2011（1）.

[4]劉勝輝，等.集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)課程體系研究與實踐[J]. 計算機教育，2008（22）.

第2篇：模擬集成電路的分析與設(shè)計范文

【關(guān)鍵詞】帶隙基準(zhǔn)；曲率補償；高穩(wěn)定性

1.引言

基準(zhǔn)電路包括基準(zhǔn)電壓源和基準(zhǔn)電流源，在電路中提供電壓基準(zhǔn)和電流基準(zhǔn)，是模擬集成電路和混合集成電路中非常重要的模塊[1]。隨著集成電路規(guī)模的不斷增大，特別是芯片系統(tǒng)集成（SOC）技術(shù)[2]的提出，使基準(zhǔn)電路被廣泛使用[3]的同時，也對其性能提出了更高的要求。

基準(zhǔn)電壓源是指被用作電壓參考的高精確、高穩(wěn)定度的電壓源，理想的基準(zhǔn)電壓是一個與電源、溫度、負載變化無關(guān)的量[4]。基準(zhǔn)電壓源是現(xiàn)代模擬電路極為重要的組成部分，它對高新模擬電子技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展具有重要作用。在許多模擬電路中，如數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）、模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）、線性穩(wěn)壓器和開關(guān)穩(wěn)壓器中都需要高精度、高穩(wěn)定度的電壓基準(zhǔn)源。特別是在精密測量儀器儀表和現(xiàn)代數(shù)字通信系統(tǒng)中，經(jīng)常把集成電壓基準(zhǔn)源作為系統(tǒng)測量和校準(zhǔn)的基準(zhǔn)。鑒于此，國外許多模擬集成電路制造廠商相繼推出許多種類的高精度集成電壓基準(zhǔn)產(chǎn)品。隨著電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的進一步復(fù)雜化，對模擬電路基本模塊提出了更高的精度和速度要求，這樣也就意味著系統(tǒng)對其中的基準(zhǔn)電壓源模塊提出了更高的要求。

本論文在分析研究寬電壓源、高精度、低溫度系數(shù)集成電壓基準(zhǔn)源的電路結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，探索設(shè)計出一種輸出電壓為2.5V的最佳的電路結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)電路寬電源電壓范圍（3V～36V）、低溫度漂移系數(shù)（≤10ppm/℃， -40℃～+85℃）、高精度的設(shè)計指標(biāo)。

2.寬電源電壓集成電壓基準(zhǔn)源設(shè)計

2.1 傳統(tǒng)的帶隙基準(zhǔn)源[5][6]

基準(zhǔn)電壓源經(jīng)歷了電阻分壓式基準(zhǔn)電壓源、PN結(jié)基準(zhǔn)電壓源、擊穿二極管基準(zhǔn)電壓源、自偏置電路電壓源的發(fā)展。以上各種基準(zhǔn)電壓源中，電阻或有源器件直接分壓形成的基準(zhǔn)不能獨立于電源，精度非常低。

1971年，Robert Widlar提出了一種帶隙參考電壓源技術(shù)。該技術(shù)可得到一種不依賴電源并幾乎與溫度無關(guān)的獨立基準(zhǔn)，可在低電源電壓下工作，并與標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝兼容這些優(yōu)點使其獲得了廣泛的研究和應(yīng)用，也是本次設(shè)計采用的技術(shù)。圖1是帶隙基準(zhǔn)電源的基本原理圖。

利用熱電壓VT的正溫度系數(shù)與雙極型晶體管的基極-發(fā)射極電壓VBE的負溫度系數(shù)相互補償，以減小溫度漂移。其中VBE的溫度系數(shù)在室溫時大約-2mV/℃；而熱電壓VT=KT/q，其溫度系數(shù)在室溫下大約為+0.085mV/℃。將電壓VT乘以常數(shù)K以后與電壓VBE相加，便可得到輸出電壓VREF為：

即理論值K≈23.26，它使得帶隙基準(zhǔn)電壓的溫度系數(shù)值在理論上為零。由于VT與電源電壓無關(guān)，而VBE受電源電壓變化的影響很小，故VREF受電源電壓的影響也很小。

帶隙基準(zhǔn)電壓源經(jīng)歷了從Widlar帶隙基準(zhǔn)電壓源、Brokaw帶隙基準(zhǔn)電壓源、傳統(tǒng)典型的帶隙基準(zhǔn)電壓源及基于PTAT（proportional to absolute temperature）的帶隙基準(zhǔn)電壓源、CMOS帶隙電壓基準(zhǔn)源電路的發(fā)展，能夠輸出比較精確的電壓，但其電源電壓高，其基準(zhǔn)輸出范圍及各項性能有限，故要得到高精度低漂移的寬電源電壓集成電壓基準(zhǔn)源，就必須對以上電路在結(jié)構(gòu)上進行改進和提高。

2.2 寬電源電壓集成電壓基準(zhǔn)源的設(shè)計

圖2所示為帶隙基準(zhǔn)電壓源電路基本結(jié)構(gòu)框圖，它主要由五部分組成[7]：

1）帶隙電壓內(nèi)部環(huán)路—主要功能是產(chǎn)生帶隙電壓。

2）運算放大器—使帶隙電壓內(nèi)部環(huán)路中兩個需要具有相同電壓的點穩(wěn)定在相同的電壓。

3）輸出級—用來產(chǎn)生最終的帶隙基準(zhǔn)參考電壓和電流。

4）啟動電路—主要功能是確保電路在上電的時候能夠進入正常的工作狀態(tài)。

5）偏置電路—為運算放大器的工作提供偏置電流。

本文所涉電路采用6μm標(biāo)準(zhǔn)雙極型工藝實現(xiàn)，實現(xiàn)了一種基于曲率補償，具有高穩(wěn)定性的帶隙基準(zhǔn)電路。本文在分析比較各種基準(zhǔn)電壓源性能的前提下，最終選擇了以基于PTAT（與絕對溫度成正比）改進的帶隙基準(zhǔn)源電路作為設(shè)計的基礎(chǔ)，并對其原理進行了詳細的分析。為了進一步提高基準(zhǔn)電壓源的性能，在深入研究溫度和電源電壓的變化對帶隙基準(zhǔn)電路穩(wěn)定性影響的基礎(chǔ)上，指出基極一發(fā)射極電壓與溫度的非線性關(guān)系是造成基準(zhǔn)不穩(wěn)定的主要原因，針對這種情況，采用了環(huán)路補償方法來進行高階溫度補償：利用環(huán)路補償電流（INL）的非線性特性去補償基射結(jié)電壓（VBE）的非線性。并且將補償電流（INL）和與絕對溫度成正比的電流（IPTAT）直接相加實現(xiàn)了很好的補償。不僅結(jié)構(gòu)簡單還獲得了較好的溫度系數(shù)。另外，對所采用的運算放大器、啟動電路和溫度保護電路也進行了研究，并設(shè)計了優(yōu)化合理的電路結(jié)構(gòu)。分塊對帶隙基準(zhǔn)核心電路、曲率補償電路、運算放大器電路、偏置電路、啟動電路進行設(shè)計并仿真。所設(shè)計的整體電路圖如圖3所示。

其中（a）為帶隙基準(zhǔn)核心電路，（b）為運算放大器電路，（c）為曲率補償電路，（d）為偏置電路，（e）為啟動電路，（f）為輸出級。

3.仿真結(jié)果及分析

在Cadence設(shè)計平臺下的Spectre仿真器中基于6μm標(biāo)準(zhǔn)雙極型工藝模型對電路進行了仿真。得到電路的直流電壓特性曲線、溫度特性曲線、電源電壓抑制比曲線、負載調(diào)整率曲線、噪聲特性曲線、啟動時間曲線，如同4所示。

4.結(jié)論

本文通過對帶隙基準(zhǔn)電壓源深入的理論研究，完成了全雙極性帶隙基準(zhǔn)電壓源的設(shè)計，該基準(zhǔn)電壓源基于雙極型工藝，通過Spectre驗證，溫度系數(shù)僅為6ppm/℃，并具有78?V/V的電源電壓調(diào)整率以及高達78dB的交流PSRR，高精度，低噪聲和驅(qū)動能力強等特性。其中各項設(shè)計指標(biāo)完全達到預(yù)期要求，具有一定的優(yōu)點和實用價值。

參考文獻

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第3篇：模擬集成電路的分析與設(shè)計范文

國際市場將回暖？

2007年，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)繼續(xù)疲軟。

雖然2006年底和2007年初，國內(nèi)外各大業(yè)內(nèi)機構(gòu)對2007年全球半導(dǎo)體市場都有一個相對樂觀的預(yù)測，普遍認為2007年度全球市場的增長率將在5%～10%之間，但根據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計組織（World Semiconductor Trade Statistics，WSTS）公布的數(shù)據(jù)，2007年第一季度半導(dǎo)體總體的銷售額僅比去年同期增長3．2%，整個產(chǎn)業(yè)有了一個“災(zāi)難性”的開頭。

“加之DRAM價格大幅下降、芯片產(chǎn)能過剩，以及模擬集成電路市場的不景氣，目前來看，2007年市場的增長率將在5%以下?！辟惖项檰柊雽?dǎo)體產(chǎn)業(yè)研究中心咨詢師楊斌表示。

2007年市場預(yù)測的不再樂觀，似乎為2008年的全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展蒙上了陰影。

然而，盡管全球半導(dǎo)體市場的增長態(tài)勢并不盡如人意，但從整體來看，至少有兩點值得強調(diào)。一方面，伴隨著全球終端市場需求的持續(xù)走高，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的推動力已由PC轉(zhuǎn)向消費電子，尤其是便攜式電子產(chǎn)品。在這種需求的引導(dǎo)下，無線收發(fā)芯片、電源管理芯片、音視頻解碼芯片、存儲芯片等的出貨量必將有較大幅度增加。

另一方面，整個半導(dǎo)體行業(yè)正向更加集中和精細的方向發(fā)展，并將推動新一輪的技術(shù)創(chuàng)新。自恩智浦（NXP Semiconductors）巨資并購Silicon Labs手機芯片部門、巨積（LSI）合并Agere、意法半導(dǎo)體收購諾基亞3G手機芯片設(shè)計部門和一直虧損的視頻芯片提供商Genesis，到最近的安森美半導(dǎo)體宣布以價值9．15億美元的股票收購AMI半導(dǎo)體的母公司AMIS Holdings，2007年幾乎所有的半導(dǎo)體巨頭都在全球范圍內(nèi)以不同的方式加大并購整合力度，以降低成本，強化自身技術(shù)優(yōu)勢，應(yīng)對產(chǎn)業(yè)的持續(xù)低迷，從而也奠定了2008年產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本格局。

基于此，F(xiàn)uture Horizons預(yù)計，2008年半導(dǎo)體市場的銷量增幅為10%，產(chǎn)品平均價格將上浮2%。“從2007年第三季度開始，半導(dǎo)體整體銷售狀況開始復(fù)蘇，表明產(chǎn)業(yè)銷量下滑的主要原因是結(jié)構(gòu)性的市場調(diào)整，并非整個產(chǎn)業(yè)的全面衰退?！盕uture Horizons首席分析師馬爾科姆•佩恩表示：“這一區(qū)別非常重要。因為通常情況下市場在結(jié)構(gòu)調(diào)整后很快會出現(xiàn)反彈，而在產(chǎn)業(yè)全面衰退后的復(fù)蘇則需要更長時間?！?/p>

當(dāng)然，全球半導(dǎo)體市場可能在短期內(nèi)仍會處在一個相對的低潮期。至少，隨著并購風(fēng)潮的逐漸平息，半導(dǎo)體公司的股價需要擠出不應(yīng)有的水分。但“預(yù)計2008年全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)銷售可望增長約10．2%，且不排除再現(xiàn)景氣高峰”。臺灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會（TSIA）于近日宣稱。

國內(nèi)市場延續(xù)舊格局？

回望國內(nèi)。受多方面因素影響，2008年國內(nèi)半導(dǎo)體市場的發(fā)展相對前幾年雖有所減緩，但增速仍將遠高于全球平均水平。

楊斌表示：“雖然政府一直大力支持集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，但未來的集成電路市場已很難再現(xiàn)30%以上的增長率。2007年國內(nèi)集成電路市場增長率預(yù)計為22．7%。2008年將在此基礎(chǔ)上逐漸趨于平穩(wěn)，而且未來幾年隨著產(chǎn)業(yè)的更加成熟，波動的幅度會越來越小?！?/p>

他認為，其中制約增長最大的因素就是國際電子制造業(yè)向我國轉(zhuǎn)移的規(guī)模已越來越小。根據(jù)國家統(tǒng)計局的統(tǒng)計，截至2007年10月，通信設(shè)備、計算機及其他電子設(shè)備制造業(yè)的增長率為20%左右，而電子信息產(chǎn)品制造業(yè)市場的增長將直接刺激上游半導(dǎo)體市場的發(fā)展。其次是我國的各種整機產(chǎn)量在經(jīng)歷了多年高速增長之后，也呈現(xiàn)出飽和趨勢，雖然仍有一定的增長，但增長速度逐步趨緩，導(dǎo)致集成電路用量的下降。此外，集成電路，尤其是中低端模擬集成電路價格的下降也是影響未來集成電路市場增長的一個因素。

而增長的動力首先源于國家政策的支持。2007年，《軟件與集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展條例》已被列入國家二類立法計劃，預(yù)計2008年將正式出臺?！芭c18號文不同，這次將要出臺的是一個全面的扶持政策，主要包含研發(fā)基金、稅收優(yōu)惠、人才培養(yǎng)、收入分配和進出口、融資等方面內(nèi)容，必將極大地推動我國半導(dǎo)體事業(yè)的發(fā)展?！庇嘘P(guān)專家表示。

第4篇：模擬集成電路的分析與設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：CMOS帶隙基準(zhǔn)；低溫度系數(shù)；電源抑制比

中圖分類號：TN710

文獻標(biāo)識碼：B

文章編號：1004―373X(2008)04―004―02

1 引 言

基準(zhǔn)電壓源廣泛應(yīng)用于電源調(diào)節(jié)器、A／D和D／A轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，以及各種測量設(shè)備，其精度和穩(wěn)定性直接影響整個電路系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性?；鶞?zhǔn)源有很多種，其中，帶隙基準(zhǔn)源憑借其低溫度系數(shù)、高電源抑制比、低基準(zhǔn)電壓，以及長期穩(wěn)定等優(yōu)點，得到了廣泛的應(yīng)用。近年來，模擬集成電路設(shè)計技術(shù)隨著工藝技術(shù)一起得到了飛速的發(fā)展，電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進一步復(fù)雜化。這對模擬電路基本模塊的電壓、功耗、精度和速度等，提出了更高的要求。傳統(tǒng)的帶隙基準(zhǔn)源電路結(jié)構(gòu)逐漸難以適應(yīng)設(shè)計需求。本文在分析傳統(tǒng)帶隙基準(zhǔn)原理基礎(chǔ)上，基于傳統(tǒng)的帶隙基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，重點改善基準(zhǔn)源中運算放大器的性能，并對基準(zhǔn)絕對數(shù)值進行補償，設(shè)計了一種低溫漂、高電源抑制比的基準(zhǔn)電壓源電路。該電路帶有啟動電路和電流補償電路，采用差分放大器作為基準(zhǔn)源的負反饋運放，放大器的偏置電流由放大器自身的輸出產(chǎn)生，提高了電源抑制比，直接對基準(zhǔn)輸出做溫度補償和電流漂移補償，靜態(tài)電流約為10μA，溫度在0～100℃之間變化時溫度漂移不超過10 ppm／℃。

圖2為傳統(tǒng)帶隙基準(zhǔn)源的基本結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)對放大器精度和對稱性要求較高，另外運放的失調(diào)電壓會影響基準(zhǔn)源的精度。失調(diào)電壓與溫度和電源電壓有關(guān)，是基準(zhǔn)源理論值與實際值之間誤差的主要來源。失調(diào)電壓的主要來源于晶體管之間不匹配、運放輸入級MOS管預(yù)置電壓不匹配、運放的有限增益等。針對上述問題，本文提出一種帶隙結(jié)構(gòu)，重點改善基準(zhǔn)源中運算放大器的性能，其中為了減小運放失調(diào)電壓對基準(zhǔn)源的影響，采用差分運放、提高運放增益、加入反饋減小失調(diào)電壓，從而提高電壓基準(zhǔn)源的精度，并對基準(zhǔn)絕對數(shù)值進行補償，設(shè)計一種低溫漂、高電源抑制比的基準(zhǔn)電壓源電路。

3　電路設(shè)計及工作原理

如圖3所示，帶隙基準(zhǔn)源電路帶有啟動電路和反饋電路，采用差分放大器作為基準(zhǔn)源的負反饋運放，放大器的偏置電流由放大器自身的輸出產(chǎn)生，直接對基準(zhǔn)源輸出做溫度漂移補償，提高了電源抑制比。

由式(6)可見，環(huán)境溫度在0～100℃之間變化時，該電路輸出電壓溫度系數(shù)小于10 ppm／℃。

第5篇：模擬集成電路的分析與設(shè)計范文

關(guān)鍵詞微電子技術(shù)；課程建設(shè)；實驗教學(xué)

中圖分類號：G434文獻標(biāo)識碼：A

前言微電子技術(shù)是現(xiàn)代電子信息技術(shù)發(fā)展的重要前沿領(lǐng)域，取得了很好的經(jīng)濟和社會效益。微電子技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用為促進了電子產(chǎn)品設(shè)計及制造領(lǐng)域的變革。微電子技術(shù)是以半導(dǎo)體工藝為設(shè)計載體，通過器件電路或者硬件描述語言描述硬件電路的連接，再利用專業(yè)的開發(fā)和設(shè)計仿真軟件進行工藝仿真、電路仿真和版圖設(shè)計，最終完成半導(dǎo)體工藝流程、電路硬件集成。在實訓(xùn)教學(xué)的過程中，容易將學(xué)生帶入到工作環(huán)境的實景，能夠提高學(xué)生主動學(xué)習(xí)的興趣，激發(fā)學(xué)生的求知欲。在微電子技術(shù)的實訓(xùn)教學(xué)過程中，利用設(shè)計輔助軟件讓學(xué)生加深對專業(yè)理論知識的深度理解，通過實訓(xùn)內(nèi)容的合理安排，驗證所學(xué)的專業(yè)知識，掌握設(shè)計方法和實現(xiàn)手段，從而達到理論和實踐有機結(jié)合的教學(xué)目的，實現(xiàn)本專業(yè)學(xué)生素質(zhì)教育培養(yǎng)的最終目的。

1現(xiàn)階段微電子技術(shù)教學(xué)模式分析

微電子技術(shù)具有抽象、層次化、流程復(fù)雜的特點，在教學(xué)過程中，應(yīng)該根據(jù)微電子技術(shù)的特點，在器件模型、硬件描述語言、配套軟硬件、實驗內(nèi)容及課程內(nèi)容設(shè)置等幾個方面進行課程教學(xué)的改革。

目前，微電子技術(shù)的實訓(xùn)教學(xué)，主要圍繞集成電路工藝、硬件描述語言、可編程器件等環(huán)節(jié)開展。硬件描述語言具有設(shè)計靈活、電路設(shè)計效率高的特點。大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷ㄟ^編程來實現(xiàn)所需的邏輯功能，與采用專用集成電路設(shè)計方法相比，具有更好的設(shè)計靈活性、設(shè)計周期短、成本低、便于實驗驗證的優(yōu)勢，在實訓(xùn)環(huán)節(jié)得到了廣泛的采用?，F(xiàn)場可編程門陣列（FieldProgrammableGateArray，F(xiàn)PGA）能夠提供更高的邏輯密度、最豐富的特性和極高的性能，因此，數(shù)字集成電路的實訓(xùn)內(nèi)容，主要圍繞FPGA的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及資源分布做相應(yīng)介紹。

微電子技術(shù)的實訓(xùn)教學(xué)在本科教學(xué)中具有極強的實踐特點，尤其是作為電子科學(xué)本科教學(xué)，對學(xué)生的電子設(shè)計思維模式的構(gòu)建有著重要作用。實踐教學(xué)離不開大量的實訓(xùn)反饋。目前大多數(shù)高校微電子技術(shù)的授課課時數(shù)一般安排為48課時，其中實驗課占10課時，實踐課和理論課的課時數(shù)比例約為1：3.8，且課程多安排在三年級。從課時安排來看，存在重理論輕實踐的弊端，容易讓學(xué)生產(chǎn)生盲目應(yīng)試的想法，導(dǎo)致學(xué)生只注重考試，而忽略了至關(guān)重要的實踐環(huán)節(jié)。另外，微電子技術(shù)課程最好作為專業(yè)基礎(chǔ)課程，為學(xué)習(xí)其它多門課程打下良好基礎(chǔ)。在微電子技術(shù)課程開展教學(xué)和實訓(xùn)的時候，最好與學(xué)生的其它專業(yè)實習(xí)的時間錯開，讓學(xué)生能夠更加專心對待，避免專業(yè)知識和概念的混亂。如果將微電子技術(shù)課程課實訓(xùn)安排在四年級第一學(xué)期，非常容易與畢業(yè)實習(xí)、求職環(huán)節(jié)發(fā)生沖突，導(dǎo)致學(xué)生對微電子技術(shù)課程和實訓(xùn)內(nèi)容認知不足，倉促應(yīng)付課程和實訓(xùn)內(nèi)容，不利于對學(xué)生電子設(shè)計能力的培養(yǎng)，也會降低學(xué)生的就業(yè)競爭能力。

微電子技術(shù)的實訓(xùn)環(huán)節(jié)對于本科生而言，會給學(xué)生產(chǎn)生軟件編程的想法，不能真正將電路設(shè)計的理念深化，會造成實驗內(nèi)容的創(chuàng)新性不夠，教學(xué)成果難以達到預(yù)期。

2微電子技術(shù)實踐環(huán)節(jié)教學(xué)

本課題對現(xiàn)階段微電子技術(shù)課程和實訓(xùn)環(huán)節(jié)做了深入分析，總結(jié)了教學(xué)過程中存在的問題及改進需求，對未來的微電子技術(shù)實訓(xùn)教學(xué)模式進行的理論和實踐探索。自動化設(shè)計軟件是的設(shè)計人員可以在計算機上完成很多復(fù)雜計算工作。微電子技術(shù)軟件通常在服務(wù)器或者多線程工作站運行，自動化程度很好，具有很強大的功能和豐富的界面。在高校中開展的微電子設(shè)計類實訓(xùn)課程是一門實踐性很強的專業(yè)基礎(chǔ)性課程，既可以由學(xué)生獨立完成，也可以設(shè)計成分工協(xié)作的實驗項目。

為了提高學(xué)生對微電子技術(shù)的理解和設(shè)計能力的掌握，微電子實訓(xùn)由32個課時組成，其中課內(nèi)實驗分配了16學(xué)時、微電子設(shè)計實訓(xùn)分配16學(xué)時，重點提高學(xué)生的動手能力和主動思考能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

2.1課內(nèi)實驗設(shè)計

微電子技術(shù)課程的課內(nèi)實驗包含基礎(chǔ)驗證性實驗和研究型實驗，其目的是掌握基本的硬件描述語言的編程方式及技巧，并能夠采用模擬器件設(shè)計模擬集成電路，讓學(xué)生能夠具備獨立設(shè)計集成電路的能力，熟悉集成電路設(shè)計計算機輔助設(shè)計手段，結(jié)合以往的電子電路知識，完成基本器件的設(shè)計和調(diào)用。

課內(nèi)實驗設(shè)計以工藝器件仿真、電路設(shè)計仿真手段為主，利用準(zhǔn)確的工藝和器件模型，準(zhǔn)確模擬集成電路工藝的流程和半導(dǎo)體器件的電學(xué)特性。軟件仿真已經(jīng)成為新工藝、新器件、新電路設(shè)計的重要支撐手段，可以在短時間內(nèi)建立實驗環(huán)節(jié)、調(diào)節(jié)參數(shù)、修改電路結(jié)構(gòu)，彌補實驗室硬件投入不足以及對多種實驗室耗材的依賴，有利于學(xué)生建立系統(tǒng)性的知識結(jié)構(gòu)。另外微電子技術(shù)的課內(nèi)實驗也包含綜合性實驗環(huán)節(jié)，通過調(diào)用基本功能模塊，設(shè)計一個適當(dāng)規(guī)模的數(shù)?；旌霞呻娐?，提高整體電路的綜合性能指標(biāo)，實現(xiàn)良好的信號控制和傳輸，提高學(xué)生的綜合設(shè)計能力。

例如，半導(dǎo)體工藝演示實驗可以快速呈現(xiàn)不同工藝流程和工藝環(huán)境對工藝結(jié)果的影響，能夠設(shè)定不同的偏置條件來研究器件的能帶、電場、載流子濃度分布、伏安特性等內(nèi)部特征，避免惡劣繁雜的對物理過程的解析建模，具有直觀和形象的特點，加深學(xué)生對理論知識的理解和提高學(xué)習(xí)的積極性。可以針對成熟工藝，利用仿真軟件進行器件和電路設(shè)計。實際過程中，參照經(jīng)典的器件結(jié)構(gòu)和電路模塊單元，開展新特性、新功能的設(shè)計性實驗，鍛煉學(xué)生綜合知識的能力，面向工程實踐，對專業(yè)知識進行融會貫通。這個過程需要授課教師根據(jù)學(xué)生的已開設(shè)課程和知識結(jié)構(gòu)來編寫適宜的實驗輔助教材，對實驗內(nèi)容進行精巧的設(shè)計及和細致地指導(dǎo)。

2.2實訓(xùn)環(huán)節(jié)設(shè)計

微電子技術(shù)實訓(xùn)環(huán)節(jié)旨在鍛煉學(xué)生的實踐動手能力，掌握集成電路設(shè)計開發(fā)流程，能夠根據(jù)系統(tǒng)的性能指標(biāo)進行分層分級設(shè)計，根據(jù)硬件電路的額性能特點來構(gòu)建規(guī)模化電路。在實訓(xùn)環(huán)節(jié)中，強調(diào)綜合設(shè)計能力的培養(yǎng)，利用微電子設(shè)計的計算機輔助設(shè)計工具完成一定規(guī)模電路的設(shè)計、仿真、版圖設(shè)計、版圖檢查等環(huán)節(jié)。通過微電子技術(shù)實訓(xùn)環(huán)節(jié)的練習(xí)，學(xué)生能夠培養(yǎng)獨立設(shè)計能力、系統(tǒng)分析能力、電路綜合能力等，為將來進入研發(fā)設(shè)計類型的工作崗位打下堅實的基礎(chǔ)。

對實訓(xùn)環(huán)節(jié)的考核，采用大作業(yè)或者設(shè)計報告的形式，讓學(xué)生通過查閱參考文獻進行設(shè)計選題，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。通過對參考文獻的參考和綜述，掌握課題的結(jié)構(gòu)和流程設(shè)計，充分了解系統(tǒng)的模型，理解各模塊對系統(tǒng)設(shè)計的影響。實訓(xùn)環(huán)節(jié)是的一次較為系統(tǒng)的設(shè)計方法訓(xùn)練，不僅可以鞏固課堂和教材上的內(nèi)容，還可以引入實際工程系統(tǒng)的指標(biāo)要求，鍛煉學(xué)生的綜合規(guī)劃和設(shè)計能力。

3微電子技術(shù)教學(xué)改革實施效果

通過微電子技術(shù)的教學(xué)和實訓(xùn)模式的改革，在實踐中積極總結(jié)得失，發(fā)現(xiàn)微電子技術(shù)的教學(xué)該給能夠幫助學(xué)生提高微電子設(shè)計的專業(yè)素養(yǎng)，主要體現(xiàn)在以下方面：

1）學(xué)生對微電子技術(shù)課程內(nèi)容的理解程度大幅提高，原先學(xué)生對課本的知識抱有敬畏的心理，在課程和實踐環(huán)節(jié)之后，都產(chǎn)生了很大程度的自信。微電子技術(shù)課程、實驗、實訓(xùn)考核成績的優(yōu)秀率也大大提高，表明通過微電子技術(shù)的教學(xué)和實踐改革，學(xué)生能夠比較好地掌握課程大綱所要求的內(nèi)容。

2）通過細致地設(shè)計實踐環(huán)節(jié)，能夠調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識的積極性，實驗項目的完成情況比較理想，報告內(nèi)容的撰寫也更加細致、全面。

3）通過綜合設(shè)計實驗和實訓(xùn)，讓學(xué)生勤于動腦，在多種手段和方法中，尋找最優(yōu)的方案，優(yōu)化設(shè)計過程。

4結(jié)束語

第6篇：模擬集成電路的分析與設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：《電子線路》；課程改革；實踐教學(xué)

《電子線路》是一門技術(shù)基礎(chǔ)課，是為專業(yè)課學(xué)習(xí)打基礎(chǔ)的，起到承上啟下的作用。但是，高職院校《電子線路》課程教學(xué)普遍存在著以下幾個問題：（1）現(xiàn)行《電子線路》教材內(nèi)容落后，以分離元件電路分析為主，集成電路介紹為輔的課程體系遠不能適應(yīng)目前電子設(shè)備中集成電路大量推廣使用的客觀現(xiàn)實。（2）高職院?！峨娮泳€路》教材理論水準(zhǔn)定位偏高，給自學(xué)能力、理解能力和知識接受能力還不強的職校生帶來了困難。（3）教學(xué)過程中重理論、輕實踐，重系統(tǒng)知識、輕專業(yè)需要和知識應(yīng)用的問題表現(xiàn)得十分突出，這和職業(yè)教育要從學(xué)科型轉(zhuǎn)到職業(yè)能力型的要求相矛盾。因此我們要從教學(xué)思想、教材體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等各方面進行課程改革，以便建設(shè)《電子線路》新的課程體系。那么，如何使《電子線路》課程的教學(xué)更加符合培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力的要求呢？下面結(jié)合教學(xué)實踐談?wù)劇峨娮泳€路》課程改革的基本思路。

適當(dāng)降低理論深度，突出物理概念，理論聯(lián)系實際，使課程內(nèi)容和體系更好地為高職院校教育這一層次服務(wù)高職院校培養(yǎng)的是懂技術(shù)、懂管理、能操作的應(yīng)用型高級人才。在知識結(jié)構(gòu)方面，基礎(chǔ)理論要少而精。然而就目前采用的全國統(tǒng)編《電子線路》教材來看，教材內(nèi)容和結(jié)構(gòu)基本上沒有擺脫大學(xué)教材的框架，某種意義上可以說是大學(xué)教材的濃縮，內(nèi)容一般都較深，理論水準(zhǔn)定位偏高，使得很多學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容難以理解消化。加之學(xué)生在前面課程的學(xué)習(xí)中形成了嚴(yán)格分析與計算的習(xí)慣，《電子線路》課上第一次碰到工程估算的概念，很不適應(yīng)，于是學(xué)不懂《電子線路》的內(nèi)容，造成了被動局面。因此必須降低教材的理論深度，對內(nèi)容合理取舍、深入淺出，突出物理概念。對課程中有些較為復(fù)雜的公式，在講清物理意義的前提下可不作具體的推導(dǎo)，使教材內(nèi)容和學(xué)生的知識能力相適應(yīng)。對傳統(tǒng)的分析方法應(yīng)有取舍，如三極管的電流放大作用，統(tǒng)編教材上沿用大學(xué)教材模式，從三極管內(nèi)部載流子運動過程進行分析，學(xué)生很難理解。若采用三極管的電流分配關(guān)系進行分析，內(nèi)容篇幅少了很多，學(xué)生對三極管的電流放大作用的概念就很容易接受。再如適用于分離元件功放電路的圖解法，負反饋放大器的開閉環(huán)算法等，可不再作為主要的電路分析法。對于像二極管整流，調(diào)諧放大器，功率放大器等內(nèi)容，若能理論聯(lián)系實際，結(jié)合一些生產(chǎn)實例講授教學(xué)內(nèi)容及其應(yīng)用，還能起到事半功倍的效果。

緊跟電子技術(shù)的發(fā)展，改革課程內(nèi)容和體系從教學(xué)法的觀點來看，課程體系恰當(dāng)與否直接影響教學(xué)質(zhì)量的好壞。一個好的課程體系，不僅要符合初學(xué)者的認識規(guī)律，而且應(yīng)當(dāng)注意經(jīng)典理論與先進科技的適當(dāng)結(jié)合。從上世紀(jì)60年代集成電路問世起，隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，模擬集成電路塊的種類愈來愈多，功能愈來愈強，在許多電子設(shè)備中已經(jīng)改變了用分離元件組裝電子線路的傳統(tǒng)作法。這就給電子技術(shù)人員的培訓(xùn)方法及要求帶來新的要求，過去要求技術(shù)人員根據(jù)輸入和輸出條件逐級分配指標(biāo)、逐級設(shè)計的傳統(tǒng)方法，而現(xiàn)在取而代之的是正確選擇和使用集成電路塊及其附加電路和接口電路等。因此，《電子線路》課程應(yīng)在確保基礎(chǔ)的前提下，跟蹤電子技術(shù)的發(fā)展，建立以集成電路為主干的新課程體系，例如在講好半導(dǎo)體基本知識和講清基本放大電路概念的基礎(chǔ)上，圍繞著模擬集成電路講分離元件電路?？梢赃m當(dāng)壓縮一些內(nèi)容，如多級放大器的分析與設(shè)計、放大器微變等效電路分析法等。像負反饋放大器的分析、功率放大器等內(nèi)容可以借助于集成電路進行討論。從而用較多的時間去培養(yǎng)和提高學(xué)生的實踐動手能力。

根據(jù)專業(yè)教學(xué)需要，專業(yè)工作需要和崗位職業(yè)能力的需要，確定課程教學(xué)內(nèi)容傳統(tǒng)的教學(xué)模式是先有教材，教師根據(jù)教材編寫授課計劃，講授學(xué)科內(nèi)容。編寫教材一方面要兼顧學(xué)科的系統(tǒng)性、完整性，同時又要考慮發(fā)行后教材使用的廣泛性，這樣的教材針對性自然不強。各專業(yè)對《電子線路》課程內(nèi)容及深淺程度要求不盡相同，兩者差異的存在使得授課內(nèi)容一定意義上脫離了專業(yè)需要，專業(yè)必需的內(nèi)容沒有講，客觀上造成人力、物力的浪費和一些必需知識的殘缺。畢業(yè)生常感到“在學(xué)校學(xué)習(xí)的某些知識在工作中根本用不上”。許多畢業(yè)生不能很快上崗操作，需要一個較長的適應(yīng)期。這從一個側(cè)面反映教學(xué)與崗位工作相脫節(jié)，學(xué)生的專業(yè)能力不適應(yīng)工作崗位的需求，甚至滯后于科技的發(fā)展，所以在《電子線路》的教改中，我們應(yīng)瞄準(zhǔn)崗位目標(biāo)，實施能力教學(xué)，不要過多地考慮知識容量，而以學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課和畢業(yè)后直接從事崗位需求為準(zhǔn)講授課程內(nèi)容。以下幾點在教學(xué)過程中值得考慮：（1）建立以職業(yè)能力為中心的課程體系，要針對培養(yǎng)職業(yè)能力的目標(biāo)來定教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)大綱，要深刻理解專業(yè)課培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力目標(biāo)。針對不同專業(yè)制定《電子線路》所需要掌握的內(nèi)容。（2）在給各專業(yè)班級分配任課教師時，一定要考慮該教師所學(xué)或者從事過的專業(yè)，盡可能做到專業(yè)與教學(xué)內(nèi)容對口。（3）積極創(chuàng)造條件，爭取在三到四年內(nèi)讓每位任課教師參加一定的專項生產(chǎn)實踐，以便更好地熟悉專業(yè)及其發(fā)展趨勢。（4）《電子線路》課程的各任課教師要經(jīng)常和與其他專業(yè)課教師座談，及時掌握專業(yè)課教學(xué)對《電子線路》的要求，并結(jié)合專業(yè)課的實例來充實教學(xué)內(nèi)容。

加強工程實踐訓(xùn)練，實行三層次實踐教學(xué)《電子線路》課是實踐性很強的技術(shù)基礎(chǔ)課，對于培養(yǎng)和提高學(xué)生實踐動手能力，突出高職院校辦學(xué)特點具有顯著的作用，因此必須加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。受過去學(xué)科型教育思想的影響，長期以來《電子線路》實驗依附于《電子線路》理論教學(xué)，實驗只是作為驗證理論的補充，而不是作為培養(yǎng)能力的重要途徑。實驗教學(xué)以二多（分離元件實驗多，驗證性實驗多）、二少（實驗課時少，實驗占本課程成績比例少）為主要特點。多數(shù)學(xué)生不重視實驗，往往是一看（看實驗指導(dǎo)書）、二抄（抄實驗數(shù)據(jù)）、三完成（完成實驗）。這幾年許多學(xué)校進行了實驗教學(xué)改革，適度增加了實驗課時，增多集成電路實驗次數(shù)，實驗單獨設(shè)課，這些都在一定程度上提高了實驗課的教學(xué)質(zhì)量，加強了對學(xué)生能力的培養(yǎng)。但要從根本上提高學(xué)生的實踐動手能力，還是要從實驗課內(nèi)容和教學(xué)方法上進行改革，其立足點是“學(xué)”而不是“教”，根本目的在于創(chuàng)造一個良好的教學(xué)環(huán)境，組織吸引學(xué)生積極主動地參與實驗教學(xué)過程，變被動實驗為主動實驗，激勵學(xué)生自主實驗學(xué)習(xí)，讓他們在實驗學(xué)習(xí)中學(xué)出興趣，獲得知識。三層次實踐教學(xué)正是基于這樣的考慮而設(shè)計的。所謂三層次實踐教學(xué)就是把實驗內(nèi)容分為基本實驗、提高性實驗、綜合練習(xí)三個層次，各層次的實驗內(nèi)容，要求及指導(dǎo)方法由淺入深，由易到難，以符合學(xué)生的認識規(guī)律，對基本技能、基本方法做到反復(fù)練習(xí)，做到“熟能生巧”?；緦嶒炇菍W(xué)生實驗基本理論、基本方法、基本技能等“三基”進行初步訓(xùn)練。可安排在前面驗證理論的五個實驗中，內(nèi)容包括常用儀表練習(xí)，常用元器件的識別、測試與應(yīng)用，基本放大電路和運算放大電路的靜態(tài)、動態(tài)測試，測量數(shù)據(jù)的處理、誤差分析等。這樣安排便于學(xué)生入門，提高其實驗興趣，同時也為以后實驗打下基礎(chǔ)。電子儀表是電子實驗的工具，一定要熟練掌握其實驗方法，放大器的靜態(tài)、動態(tài)測試是電子實驗的基礎(chǔ)也要反復(fù)練習(xí)，掌握各種測試方法和技巧。提高性實驗安排在基本實驗之后的其他十個實驗中，內(nèi)容有研究特性指標(biāo)、分析與排除故障、焊接與調(diào)試電路，目的是進一步加強和提高學(xué)生實驗的“三基”。這時實驗講義可根據(jù)需要寫得簡明扼要，對一些基本要求安排得多一些，并且反復(fù)練習(xí)。有些內(nèi)容如焊接實驗電路板、擬定實驗步驟、設(shè)計實驗記錄表格可在不同的實驗中讓學(xué)生完成其中的一項或兩項。綜合練習(xí)安排在期末，集中一段時間（三周或四周）進行，以培養(yǎng)技術(shù)人員應(yīng)有的能力為主要任務(wù)，對學(xué)生進行綜合練習(xí)，在動手與動腦的協(xié)作中完成知識技能的結(jié)合，使之成為課程的綜合能力。具體有以下幾個方面：讀識繪制電路圖的能力；查閱技術(shù)資料的能力；選用器件和電路，分析估算電路的能力；搭接調(diào)試電路的能力；分析排除故障的能力；制作電路產(chǎn)品，解決工藝問題的能力。綜合練習(xí)教師只需給出練習(xí)課題和技術(shù)指標(biāo)，其他具體工作如查資料、定方案、選擇電路、制作印刷電路板、選擇儀表、組織實驗、分析實驗結(jié)果等則是在教師的指導(dǎo)下由學(xué)生獨立完成。綜合練習(xí)課題選擇得是否適當(dāng)直接關(guān)系到它的教學(xué)效果，在選題時既要考慮所選課題應(yīng)能使學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)理論和技能，達到培養(yǎng)能力促進理論學(xué)習(xí)，促進技能訓(xùn)練的目的，又要考慮學(xué)校的實際條件和學(xué)生的知識能力。注意不能脫離學(xué)生的原有實驗基礎(chǔ)，避免綜合性太強、太復(fù)雜，應(yīng)使絕大多數(shù)學(xué)生經(jīng)過努力可以在規(guī)定的時間內(nèi)完成為標(biāo)準(zhǔn)。

當(dāng)然，要保證課程改革順利進行，只有正確的改革思路還不夠，還需要一定的輔助條件作保證，如：（1）課時分配。目前高職院?！峨娮泳€路》課程中理論課時比較多，實踐課時比較少，在以能力為本位的新體系中，我們要在“必需、夠用”的前提下，精講理論，以便拿出更多的時間去加強實踐教學(xué)。（2）教師業(yè)務(wù)能力的提高?，F(xiàn)在任教《電子線路》課程的教師大都是大學(xué)或研究生畢業(yè)后直接分配到高職院校的，他們理論水平較高，實踐動手能力較差，不利于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，需要學(xué)校創(chuàng)造條件，逐步提高教師的實踐動手能力。（3）課程改革與專業(yè)改革的相容性。要提高學(xué)生能力，滿足崗位需求，單靠改革《電子線路》一門課程是不可能實現(xiàn)的，只有把《電子線路》課程改革和專業(yè)結(jié)構(gòu)及專業(yè)課程改革結(jié)合起來同時進行，學(xué)生的專業(yè)能力才能提高，才能滿足崗位需求。

參考文獻

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[2]任為民.電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計[M].北京：中央廣播電視大學(xué)出版社，1997.

第7篇：模擬集成電路的分析與設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：快速啟動電路；欠壓保護；遲滯電壓

中圖分類號：TN432 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 12-0000-01

欠壓保護也稱低電壓保護[1，2]，是指集成電路中由于某種原因使得電源電壓值降低到一定的極限值時，欠壓保護電路能夠檢測到電源電壓較低，將芯片關(guān)斷并保持與電源的切斷狀態(tài)，待電源電壓恢復(fù)到一定的大小時，芯片可恢復(fù)工作。

欠壓保護電路是集成電路設(shè)計中必不可少的模塊，是保證系統(tǒng)在工作環(huán)境異常情況下能夠保持系統(tǒng)穩(wěn)定的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的欠壓保護電路[3]利用電阻對電源電壓進行分壓，將分壓后得到的電壓與參考電壓通過遲滯比較器進行比較，從而檢測電源電壓是否欠壓。因此，欠壓保護電路需要外部參考電壓，電路的獨立性較差；同時，引入遲滯比較器和電阻分壓電路，使得電路結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，也增大了電路的面積。

本文提出一種新型欠壓保護電路，電路不需要使用外部參考電壓[4]和遲滯比較器[5]，利用一種類似于帶隙基準(zhǔn)PTAT電流源的電路結(jié)構(gòu)完成對電源電壓的檢測和比較；同時，巧妙地利用負反饋實現(xiàn)了電路對電壓檢測的遲滯功能；最后，電路設(shè)計了提高電路啟動速度的單元模塊電路，確保了欠壓保護電路在電源電壓恢復(fù)正常后電路能夠迅速正常工作。

一、欠壓保護電路分析與設(shè)計

新型欠壓保護電路的原理如圖2所示，電路主要由三部分組成：類帶隙基準(zhǔn)PTAT電流源的電壓檢測電路；負反饋電路構(gòu)成的遲滯電路模塊；快速啟動電路。其中，電壓檢測電路由三極管Q1、Q2，電阻R1、R2、R5、R6、R7和MOS管MP1、MP2、（一）核心電路工作原理

在圖2所示的新型欠壓保護電路中，三極管Q1、Q2和電阻R1、R2構(gòu)成類似于帶隙基準(zhǔn)電壓源的欠壓保護電路核心部分。三極管Q1的面積為Q2的n倍，三極管Q1和Q2的基極電位為電源電壓經(jīng)過分壓后得到的電壓VO1。

當(dāng)電源電壓從零開始上升并達到一定的值之后，三極管Q1和Q2打開并流過電流，MOS管MP1、MP2，電阻R1、R2組成的電路正常工作。

（二）遲滯原理

為了避免當(dāng)電源電壓大小在翻轉(zhuǎn)閾值電壓附近周圍變化時，欠壓保護電路的輸出結(jié)果在翻轉(zhuǎn)閾值周圍出現(xiàn)反復(fù)高頻變化，電路引入了正反饋電路，NMOS管MN3隨著輸出電平的高低導(dǎo)通或者關(guān)斷。

當(dāng)電源電壓較低，輸出電平為低電平時，NMOS管MN3導(dǎo)通，此時

當(dāng)VREF具有零溫度系數(shù)時，遲滯電壓 也具有零溫度系數(shù)，這也是本電路的優(yōu)點之一。

（三）快速啟動電路原理

在集成電路的設(shè)計中，欠壓保護電路作為集成電路的保護單元模塊，必須在電路整體啟動之前工作，因此保護電路的啟動速度必須得到重視。在以往的欠壓保護電路的設(shè)計中，一般只關(guān)注保護電路的自啟動問題，而忽略保護電路啟動速度的分析和優(yōu)化。

新型欠壓保護電路在不需要使用外部參考電壓的同時，優(yōu)化了電路的自啟動過程。當(dāng)電源電壓VDD由低電平逐漸上升至高電平時，三極管Q3的基極與三極管Q4的集電極電位也隨之上升，三極管Q3優(yōu)先于三極管Q1和Q2導(dǎo)通，使得MP1柵極電位隨之下降。當(dāng)電源電壓上升至一定大小時，Q1和Q2開始工作，MP1導(dǎo)通，電路正常工作，三極管Q3和Q4加快了電路寄生電容存儲電荷的泄放速度，加快了電路的啟動速度。同時，當(dāng)電路正常工作時，Q1發(fā)射極電壓VE1上升，三極管Q3隨之關(guān)閉，快速啟動電路不再影響電路正常工作。

二、仿真結(jié)果與分析

三、結(jié)束語

本文設(shè)計的欠壓保護電路，充分利用了類帶隙基準(zhǔn)PTAT電流源結(jié)構(gòu)中電源電壓大小對PTAT電流大小的影響，完成了電源電壓的檢測功能；利用電阻分壓原理來調(diào)整欠壓保護閾值，通過調(diào)節(jié)電阻分壓電路從而調(diào)整遲滯電壓閾值的大??；同時，優(yōu)化了啟動電路設(shè)計，電路具有啟動時間短的優(yōu)點。該電路使用較少的器件完成了整個電路的設(shè)計，在滿足高檢測精度的同時降低了功耗。

參考文獻：

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第8篇：模擬集成電路的分析與設(shè)計范文

預(yù)計在未來10到20年，微電子器件抗輻射加固的重點發(fā)展技術(shù)是：抗輻射加固新技術(shù)和新方法研究；新材料和先進器件結(jié)構(gòu)輻射效應(yīng)；多器件相互作用模型和模擬研究；理解和研究復(fù)雜3－D結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)封裝的抗輻射加固；開發(fā)能夠降低測試要求的先進模擬技術(shù)；開發(fā)應(yīng)用加固設(shè)計的各種技術(shù)。本文分析研究了微電子器件抗輻射加固設(shè)計技術(shù)和工藝制造技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢。

2輻射效應(yīng)和損傷機理研究

微電子器件中的數(shù)字和模擬集成電路的輻射效應(yīng)一般分為總劑量效應(yīng)（TID）、單粒子效應(yīng)（SEE）和劑量率（DoesRate）效應(yīng)?？倓┝啃?yīng)源于由γ光子、質(zhì)子和中子照射所引發(fā)的氧化層電荷陷阱或位移破壞，包括漏電流增加、MOSFET閾值漂移，以及雙極晶體管的增益衰減。SEE是由輻射環(huán)境中的高能粒子（質(zhì)子、中子、α粒子和其他重離子）轟擊微電子電路的敏感區(qū)引發(fā)的。在p－n結(jié)兩端產(chǎn)生電荷的單粒子效應(yīng)，可引發(fā)軟誤差、電路閉鎖或元件燒毀。SEE中的單粒子翻轉(zhuǎn)（SEU）會導(dǎo)致電路節(jié)點的邏輯狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)。劑量率效應(yīng)是由甚高速率的γ或X射線，在極短時間內(nèi)作用于電路，并在整個電路內(nèi)產(chǎn)生光電流引發(fā)的，可導(dǎo)致閉鎖、燒毀和軌電壓坍塌等破壞［1］。輻射效應(yīng)和損傷機理研究是抗輻射加固技術(shù)的基礎(chǔ)，航空航天應(yīng)用的SiGe，InP，集成光電子等高速高性能新型器件的輻射效應(yīng)和損傷機理是研究重點。研究新型器件的輻射效應(yīng)和損傷機理的重要作用是：1）對新的微電子技術(shù)和光電子技術(shù)進行分析評價，推動其應(yīng)用到航空航天等任務(wù)中；2）研究輻射環(huán)境應(yīng)用技術(shù)的指導(dǎo)方法學(xué)；3）研究抗輻射保證問題，以增加系統(tǒng)可靠性，減少成本，簡化供應(yīng)渠道。研究的目的是保證帶寬／速度不斷提升的微電子和光（如光纖數(shù)據(jù)鏈接）電子電路在輻射環(huán)境中可靠地工作。圖1所示為輻射效應(yīng)和損傷機理的重點研究對象。研究領(lǐng)域可分為：1）新微電子器件輻射效應(yīng)和損傷機理；2）先進微電子技術(shù)輻射評估；3）航空航天抗輻射保障；4）光電子器件的輻射效應(yīng)和損傷機理；5）輻射測試、放射量測定及相關(guān)問題；6）飛行工程和異常數(shù)據(jù)分析；7）提供及時的前期工程支持；8）航空輻射效應(yīng)評估；9）輻射數(shù)據(jù)維護和傳送。

3抗輻射加固設(shè)計技術(shù)

3．1抗輻射加固系統(tǒng)設(shè)計方法

開展抗輻射加固設(shè)計需要一個完整的設(shè)計和驗證體系，包括技術(shù)支持開發(fā)、建立空間環(huán)境模型及環(huán)境監(jiān)視系統(tǒng)、具備系統(tǒng)設(shè)計概念和在軌實驗的數(shù)據(jù)庫等。圖2所示為空間抗輻射加固設(shè)計的驗證體系。本文討論的設(shè)計技術(shù)范圍主要是關(guān)于系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、電路、器件級的設(shè)計技術(shù)。可以通過圖2所示設(shè)計體系進行抗輻射加固設(shè)計：1）采用多級別冗余的方法減輕輻射破壞，這些級別分為元件級、板級、系統(tǒng)級和飛行器級。2）采用冗余或加倍結(jié)構(gòu)元件（如三模塊冗余）的邏輯電路設(shè)計方法，即投票電路根據(jù)最少兩位的投票確定輸出邏輯。3）采用電路設(shè)計和版圖設(shè)計以減輕電離輻射破壞的方法。即采用隔離、補償或校正、去耦等電路技術(shù)，以及摻雜阱和隔離槽芯片布局設(shè)計；4）加入誤差檢測和校正電路，或者自修復(fù)和自重構(gòu)功能；5）器件間距和去耦。這些加固設(shè)計器件可以采用專用工藝，也可采用標(biāo)準(zhǔn)工藝制造。

3．2加固模擬／混合信號IP技術(shù)

最近的發(fā)展趨勢表明，為了提高衛(wèi)星的智能水平和降低成本，推動了模擬和混合信號IP需求不斷增加［2］?？馆椛浼庸棠MIP的數(shù)量也不斷增加。其混合信號IP也是相似的，在高、低壓中均有應(yīng)用，只是需在不同的代工廠加工。比利時IMEC，ICsense等公司在設(shè)計抗輻射加固方案中提供了大量的模擬IP內(nèi)容。模擬IP包括抗輻射加固的PLL和A／D轉(zhuǎn)換器模塊，正逐步向軟件控制型混合信號SoCASIC方向發(fā)展。該抗輻射加固庫基于XFab公司180nm工藝，與臺積電180nm設(shè)計加固IP庫參數(shù)相當(dāng)。TID加固水平可以達到1kGy，并且對單粒子閉鎖和漏電流增加都可以進行有效加固。

3．3SiGe加固設(shè)計技術(shù)

SiGeHBT晶體管在空間應(yīng)用并作模擬器件時，對總劑量輻射效應(yīng)具有較為充分和固有的魯棒性，具備大部分空間應(yīng)用（如衛(wèi)星）所要求的總劑量和位移效應(yīng)的耐受能力［3］。目前，SiGeBiCMOS設(shè)計加固的熱點主要集中在數(shù)字邏輯電路上。SEE／SEU會對SiGeHBT數(shù)字邏輯電路造成較大破壞。因此，這方面的抗加設(shè)計技術(shù)發(fā)展較快。對先進SiGeBiCMOS工藝的邏輯電路進行SEE／SEU加固時，在器件級，可采用特殊的C－B－ESiGeHBT器件、反模級聯(lián)結(jié)構(gòu)器件、適當(dāng)?shù)陌鎴D結(jié)構(gòu)設(shè)計等來進行SEE／SEU加固。在電路級，可使用雙交替、柵反饋和三模冗余等方法進行加固設(shè)計。三模冗余法除了在電路級上應(yīng)用外，還可作為一種系統(tǒng)級加固方法使用。各種抗輻射設(shè)計獲得的加固效果各不相同。例如，移相器使用器件級和電路級并用的加固設(shè)計方案，經(jīng)過LET值為75MeV•cm2／mg的重粒子試驗和標(biāo)準(zhǔn)位誤差試驗后，結(jié)果顯示，該移相器整體抗SEU能力得到有效提高，對SEU具有明顯的免疫力。

4抗輻射加固工藝技術(shù)

目前，加固專用工藝線仍然是戰(zhàn)略級加固的強有力工具，將來會越來越多地與加固設(shè)計結(jié)合使用。因為抗輻射加固工藝技術(shù)具有非常高的專業(yè)化屬性和高復(fù)雜性，因此只有少數(shù)幾個廠家能夠掌握該項技術(shù)。例如，單粒子加固的SOI工藝和SOS工藝，總劑量加固的小幾何尺寸CMOS工藝，IBM的45nmSOI工藝，Honeywe1l的50nm工藝，以及BAE外延CMOS工藝等。主要的抗輻射加固產(chǎn)品供應(yīng)商之一Atmel于2006年左右達到0．18μm技術(shù)節(jié)點，上一期的工藝節(jié)點為3μm。Atmel的RTCMOS，RTPCMOS，RHCMOS抗輻射加固專用工藝不需改變設(shè)計和版圖，只用工藝加固即可制造出滿足抗輻射要求的軍用集成電路。0．18μm是Atmel當(dāng)前主要的抗輻射加固工藝，目前正在開發(fā)0．15μm技術(shù)，下一步將發(fā)展90nm和65nm工藝。Atmel采用0．18μm專用工藝制造的IC有加固ASIC、加固通信IC、加固FPGA、加固存儲器、加固處理器等，如圖3所示。

5重點發(fā)展技術(shù)態(tài)勢

5．1美國的抗輻射加固技術(shù)

5．1．1加固設(shè)計重點技術(shù)

美國商務(wù)部2009年國防工業(yè)評估報告《美國集成電路設(shè)計和制造能力》，詳細地研究了美國抗輻射加固設(shè)計和制造能力［4］。擁有抗輻射加固制造能力的美國廠商同時擁有抗單粒子效應(yīng)、輻射容錯、抗輻射加固和中子加固的設(shè)計能力。其中，擁有抗單粒子效應(yīng)能力的18家、輻射容錯14家、輻射加固10家，中子加固9家。IDM公司是抗輻射加固設(shè)計的主力軍，2006年就已達到從10μm到65nm的15個技術(shù)節(jié)點的產(chǎn)品設(shè)計能力。15家公司具備10μm～1μm的設(shè)計能力，22家公司具備1μm～250nm的設(shè)計能力，24家公司具備250nm～65nm設(shè)計能力，7家公司的技術(shù)節(jié)點在65nm以下，如圖5所示。純設(shè)計公司的抗輻射加固設(shè)計能力較弱。美國IDM在設(shè)計抗輻射產(chǎn)品時所用的材料包括體硅、SOI，SiGe等Si標(biāo)準(zhǔn)材料，和藍寶石上硅、SiC，GaN，GaAs，InP，銻化物、非結(jié)晶硅等非標(biāo)準(zhǔn)材料兩大類。標(biāo)準(zhǔn)材料中使用體硅的有23家，使用SOI的有13家，使用SiGe的有10家。使用非標(biāo)準(zhǔn)材料的公司數(shù)量在明顯下降。非標(biāo)材料中，GaN是熱點，有7家公司（4個小規(guī)模公司和3個中等規(guī)模公司）在開發(fā)。SiC則最弱，只有兩家中小公司在研發(fā)。沒有大制造公司從事非標(biāo)材料的開發(fā)。

5．1．2重點工藝和制造能力

美國有51家公司從事輻射容錯、輻射加固、中子加固、單粒子瞬態(tài)加固IC產(chǎn)品研制。其中抗單粒子效應(yīng)16家，輻射容錯15家，抗輻射加固12家，中子加固8家。制造公司加固IC工藝節(jié)點從10μm到32nm。使用的材料有標(biāo)準(zhǔn)Si材料和非標(biāo)準(zhǔn)兩大類。前一類有體硅、SOI和SiGe，非標(biāo)準(zhǔn)材料則包括藍寶石上硅，SiC，GaN，GaAs，InP，銻化物和非晶硅（amorphous）。晶圓的尺寸有50，100，150，200，300mm這幾類?？馆椛浼庸坍a(chǎn)品制造可分為專用集成電路（ASIC）、柵陣列、存儲器和其他產(chǎn)品。ASIC制造能力最為強大，定制ASIC的廠商達到21家，標(biāo)準(zhǔn)ASIC達到13家，結(jié)構(gòu)化ASIC有12家。柵陣列有：現(xiàn)場可編程陣列（FPGA）、掩膜現(xiàn)場可編程陣列（MPGA）、一次性現(xiàn)場可編程陣列（EPGA），共19家。RF／模擬／混合信號IC制造商達到18家，制造處理器／協(xié)處理器有11家。5．1．3RF和混合信號SiGeBiCMOS據(jù)美國航空航天局（NASA），SiGe技術(shù)發(fā)展的下一目標(biāo)是深空極端環(huán)境應(yīng)用的技術(shù)和產(chǎn)品，例如月球表面應(yīng)用。這主要包括抗多種輻射和輻射免疫能力。例如，器件在＋120℃～－180℃溫度范圍內(nèi)正常工作的能力。具有更多的SiGe模擬／混合信號產(chǎn)品，微波／毫米波混合信號集成電路。系統(tǒng)能夠取消各種屏蔽和專用電纜，以減小重量和體積。德國IHP公司為空間應(yīng)用提供高性能的250nmSiGeBiCMOS工藝SGB25RH［5］，其工作頻率達到20GHz。包括專用抗輻射加固庫輻射試驗、ASIC開發(fā)和可用IP。采用SGB13RH加固的130nmSiGeBiCMOS工藝可達到250GHz／300GHz的ft／fmax。采用該技術(shù)，可實現(xiàn)SiGeBiCMOS抗輻射加固庫。

5．2混合信號的抗輻射加固設(shè)計技術(shù)

如果半導(dǎo)體發(fā)展趨勢不發(fā)生變化，則當(dāng)IC特征尺寸向90nm及更小尺寸發(fā)展時，混合信號加固設(shè)計技術(shù)的重要性就會增加［6］。設(shè)計加固可以使用商用工藝，與特征尺寸落后于商用工藝的專用工藝相比，能夠在更小的芯片面積上提高IC速度和優(yōu)化IC性能。此外，設(shè)計加固能夠幫助設(shè)計者擴大減小單粒子效應(yīng)的可選技術(shù)范圍。在20～30年長的時期內(nèi)，加固設(shè)計方法學(xué)的未來并不十分清晰。最終數(shù)字元件將縮小到分子或原子的尺度。單個的質(zhì)子、中子或粒子碰撞導(dǎo)致的后果可能不是退化，而是整個晶體管或子電路毀壞。除了引入新的屏蔽和／或封裝技術(shù)，一些復(fù)雜數(shù)字電路還需要具備一些動態(tài)的自修復(fù)和自重構(gòu)功能。此外，提高產(chǎn)量和防止工作失效的力量或許會推動商用制造商在解決這些問題方面起到引領(lǐng)的作用。當(dāng)前，沒有跡象表明模擬和RF電路會最終使用與數(shù)字電路相同的元件和工藝。因此，加固混合信號電路設(shè)計者需要在模擬和數(shù)字兩個完全不同的方向開展工作，即需要同時使用兩種基本不同的IC技術(shù)，并應(yīng)用兩種基本不同的加固設(shè)計方法。

6結(jié)束語

第9篇：模擬集成電路的分析與設(shè)計范文

關(guān)鍵詞：電子線路；教學(xué)改革；探討

中圖分類號：G427 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1992-7711（2012）03-032-1

《電子線路》課程教學(xué)中存在的問題

職業(yè)學(xué)校《電子線路》課程教學(xué)普遍存在著以下幾個問題：（1）現(xiàn)行《電子線路》教材內(nèi)容落后，以分離元件電路分析為主、集成電路介紹為輔的課程體系，遠不能適應(yīng)目前電子設(shè)備中集成電路大量推廣應(yīng)用的客觀現(xiàn)實。（2）職業(yè)學(xué)?！峨娮泳€路》教材理論水準(zhǔn)定位偏高，很多教材可以說是大學(xué)教材的縮影，脫離了職業(yè)學(xué)校的教學(xué)實際，給自學(xué)能力、理解能力和知識接受能力不強的職校生帶來了學(xué)習(xí)困難。（3）教學(xué)過程中重理論、輕實踐，重知識的系統(tǒng)性、輕專業(yè)需要和知識應(yīng)用，這一問題表現(xiàn)得十分突出。因此，我們要從教學(xué)思想、教材體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法上進行課程改革，以建設(shè)《電子線路》的新課程體系更好地服務(wù)于職業(yè)學(xué)校學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)。

《電子線路》課程改革的基本思路

適當(dāng)降低教材的理論深度。職業(yè)教育培養(yǎng)的是懂技術(shù)、會管理、能操作的應(yīng)用型、工藝型人才，在知識結(jié)構(gòu)方面基礎(chǔ)知識要少而精。但目前職業(yè)學(xué)校采用全國統(tǒng)編的《電子線路》教材，其內(nèi)容和結(jié)構(gòu)沒有擺脫大學(xué)教材的框架，是大學(xué)教材的濃縮，內(nèi)容偏深，理論水準(zhǔn)偏高，很多學(xué)生難以理解，加之學(xué)生第一次碰到工程估算的概念很不適應(yīng)。因此，教師必須降低教材理論深度，突出物理概念，在講清物理意義后對復(fù)雜公式可不做推導(dǎo)，對傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和分析方法要有取舍，像三極管內(nèi)部載流子的運動過程分析、放大器的圖解分析法、放大器的頻率特性分析等許多內(nèi)容都可舍去不講。

緊跟電子技術(shù)發(fā)展，改革課程內(nèi)容和體系從教學(xué)法的觀點來看，課程體系恰當(dāng)與否直接決定教學(xué)質(zhì)量的高低。我們認為，一個好的課程體系，不僅要符合學(xué)習(xí)者的認識規(guī)律，而且應(yīng)當(dāng)注意經(jīng)典理論與先進科技的適當(dāng)結(jié)合。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，模擬集成電路塊的種類愈來愈多，功能愈來愈強，在許多電子設(shè)備中已大量采用集成電路，這就給電子技術(shù)的培訓(xùn)方法及要求帶來了新課題。過去技術(shù)人員根據(jù)輸入、輸出條件逐級分配指標(biāo)、逐級設(shè)計的傳統(tǒng)方法，已代之以正確選擇和使用集成電路塊及其附加電路、接口電路等。因此，《電子線路》課程應(yīng)建立以集成電路為主干的新課程體系，諸多內(nèi)容如多級放大器的分析與設(shè)計、放大器微變等效電路等都可壓縮；而像負反饋放大器、功率放大器等內(nèi)容可用集成電路進行討論。

根據(jù)專業(yè)教學(xué)需要、專業(yè)工作需要和崗位職業(yè)能力培養(yǎng)需要確定課程教學(xué)內(nèi)容傳統(tǒng)教學(xué)模式是先有教材，任課教師根據(jù)教材編寫授課計劃，然后講授學(xué)科內(nèi)容。編寫出版教材，一方面要兼顧學(xué)科的系統(tǒng)性、完整性，又必須考慮發(fā)行后教材使用的廣泛性。這樣一來，教材的針對性自然不強。另一方面，各專業(yè)對《電子線路》課程內(nèi)容及深淺程度要求不盡相同，使授課內(nèi)容在一定程度上脫離了專業(yè)需要。所以，在《電子線路》教學(xué)中，我們應(yīng)瞄準(zhǔn)崗位目標(biāo)，實施能力教學(xué)，以學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課和畢業(yè)后直接從事崗位的需求為準(zhǔn)講授課程內(nèi)容。（1）建立以職業(yè)能力為中心的課程體系，針對培養(yǎng)職業(yè)能力的目標(biāo)設(shè)定教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)大綱，以此確定《電子線路》課程針對不同專業(yè)所需掌握的內(nèi)容以及每一章、每一節(jié)培養(yǎng)學(xué)生能力的目標(biāo)，積極創(chuàng)造條件，爭取按專業(yè)（崗位）編寫教材。（2）在給各專業(yè)班級配備任課教師時，一定要考慮教師所學(xué)和所從事過的專業(yè)。（3）爭取三四年內(nèi)讓每位任課教師到生產(chǎn)現(xiàn)場參加一定的專項生產(chǎn)實踐，熟悉專業(yè)設(shè)備及其發(fā)展方向。（4）《電子線路》課程各任課教師要經(jīng)常和專業(yè)課教師座談，及時掌握專業(yè)課教學(xué)對《電子線路》課程的要求，并結(jié)合專業(yè)課的實例充實豐富講課內(nèi)容。

要保證《電子線路》課程改革順利實現(xiàn)，僅有正確的改革思路還不夠，還需要一定的技術(shù)和設(shè)備條件做保證。主要有：（1）課時分配。目前，高職院?！峨娮泳€路》的理論課時與實驗課時比基本為6∶1，實驗課時相對較少。在以職業(yè)能力培養(yǎng)為本位的新體系中，我們要在“必需、夠用”的前提下精講理論，拿出更多的時間加強實踐教學(xué)。（2）提高教師業(yè)務(wù)能力?，F(xiàn)任《電子線路》課程教學(xué)的教師大都是大學(xué)或研究生畢業(yè)后直接分配到高職院校的，他們理論水平較高，但實踐動手能力較差，不利于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。需要學(xué)校積極創(chuàng)造條件，逐步提高這些教師的實踐動手能力，使他們盡快成為“雙師型”教師。（3）加大資金投入，改善實驗條件。受過去“實驗教學(xué)為理論教學(xué)服務(wù)”思想的影響，再加上各學(xué)校教育經(jīng)費不夠，許多學(xué)校的電子實驗設(shè)備是分批逐步配置的，普遍存在“雜”(同一設(shè)備不同牌子)、“少”(實驗設(shè)備組數(shù)少、不夠用)、“差”(設(shè)備性能差)，需要學(xué)校加大經(jīng)費投入力度，改善和增加設(shè)備。（4）課程改革與專業(yè)改革的相容性。要提高學(xué)生的專業(yè)能力，滿足工作崗位需求，單靠《電子線路》一門課程是不可能實現(xiàn)的。只有把《電子線路》課程改革與專業(yè)結(jié)構(gòu)及專業(yè)課程改革結(jié)合起來同時進行，學(xué)生的專業(yè)能力才能得到提高，才能實現(xiàn)教學(xué)改革目標(biāo)。

［參考文獻］