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集成電路的設計范文1
關鍵詞：集成電路；測試；PMU Device Characterization
中圖分類號：TP311.52 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 (2012) 10-0033-01
一、測試系統的基本介紹
傳統的集成電路的測試以SOC技術為主，SOC的復雜程度非常高，在一塊芯片內不僅可能包含CPU、DSP、存儲器、模擬電路等多種芯片，甚至還可能包括射頻電路、光電器件、化學傳感器等器件，因而SOC的測試系統，具備數字、混合信號、存儲器、射頻等各種測試，同時各個模塊之間還不會產生相互影響。
一般的集成電路的測試系統稱為ATE，測試系統主要由單片機模塊（CPU）、DC（Device Characterization）測量模塊和通道傳輸模塊等組成。各個模塊之間通過總線單元進行數據交換和連接。而隨著現代測試技術的發展，較好測試系統組成主要的還有：由電子電路和機械硬件組成，是在同一個主控制器指揮下的電源、計量儀器、信號發生器、模式（pattern）生成器和其他硬件項目的集合體。
二、整個系統主要組成
（一）單片機模塊（CPU）---測試系統的心臟
該模塊是所有數字測試系統都含有的基本模塊，是測試系統的起點?！癈PU”是系統的控制中心，這里的CPU與計算機中的中央處理器不同，它由控制測試系統的計算機及數據的基本I/O通道組成。許多新的測試系統提供一個網絡接口用以傳輸測試數據；計算機硬盤和Memory用來存儲本地數據；顯示器及鍵盤提供了測試操作員和系統的接口。
（二）DC（Device Characterization）測量模塊
DC子系統包含有DPS（Device Power Supplies，器件供電單元）、RVS（Reference Voltage Supplies，參考電壓源單元）、PMU（Precision Measurement Unit，精密測量單元）。
1.DPS與RVS單元
被測器件的電源管腳所需要的電流及電壓是由DPS所供給的；而系統內部的管腳測試單元的比較電路以及驅動所需要的參考電壓，則是由RVS單元來供給，包括了VOL、VIH、VOH、VIL四種電壓設置方式。而相對比較老的測試系統中，所擁有的RVS也是相對來說比較少的，所以在測試程序時，所提供的輸出、輸入電平也是比較少。。一些測試系統稱擁有“per pin”的結構，就是說它們可以為每一個pin獨立地設置輸入及輸出信號的電平和時序。
2.PMU電路
PMU用于精確的DC參數測量，它把驅動電流送入被測器件而去測量電壓或者為器件加上電壓而去測量產生的電流。PMU的數量跟測試機的級別有關，低端的測試機往往只有一個PMU，用共享的方式被測試通道逐次使用；中端的則有一組PMU，通常為8個或16個，而一組通道往往也是8個或16個，可以整組逐次使用；而高端的測試機則會采用每個channel配置一個PMU。
（三）通道傳輸模塊
1.通道單元
通道單元有兩個功能，一是把測試碼合成最終的測試信號施加到DUT（Device under test，被測器件），二是比較及分析DUT的返回信號，并且通過總線，將所得到的結果返回單片機模塊。利用邏輯控制單元以及譯碼電路，控制總線對DUT管腳的地址實現設定并控制，而DUT管腳數據的輸出及輸入功能，則是由控制單元驅動和管腳驅動所共同控制著的繼電器陣列來進行的。VIH（VIL）是由DPS模塊設定產生的測試所需的高（低）驅動電平?？偩€發送由程序預先生成的測試向量，電平轉換與驅動單元把測試向量轉換為設定電平的測試時序波形，管腳驅動與控制單元控制繼電器陣列將要輸入的波形施加到DUT的輸入管腳。
2.芯片引腳電路
芯片腳電路是測試系統資源部和待測期間之間的接口，它給待測器件提供輸入信號并接收待測器件的輸出信號。
每個測試系統都有自己異于其它系統的設計但是通常其芯片引腳電路都會包括：
（1）配有輸入信號的驅動電路。
（2）切換驅動及對電流負載輸入輸出選擇通道電路。
（3）比較輸出電平的電壓檢驗電路。
（4）芯片引腳電路與PMU的連接電路。
（5）能夠編程控制的電流負載。
（6）提供能測試高速電流的輔助電路。
3.總線單元
總線（Bus）是各種功能部件之間傳送信息的公共通信干線，它是由導線組成的傳輸線束，按照所傳輸的信息種類，是用于各個模塊和單元傳遞信息的公用通道，各個部分通過總線相連接，通過總線單元進行數據連接和交換。
三、結束語
隨著數字技術不斷發展，在消費電子、通信和計算等領域對測試技術不斷提出的挑戰，適應測試和組裝外包已經成為發展趨勢的必然要求。盡管集成電路的測試技術伴著新的測試理念、新的測試流程、方法和技術不斷的出現。但從整個系統的角度出發，測試系統都是從單片機模塊、DC測量模塊和通道傳輸模塊等基礎上發展而來。
參考文獻：
[1]陸坤.電子設計技術[M].西安電子科技大學出版社,2004
[2]杜中一.半導體技術基礎[M].化學工業出版社,2011
集成電路的設計范文2
【關鍵詞】集成電路設計產業 發展作用 發展趨勢
1 中國集成電路設計產業的發展歷程
集成電路又稱IC（Integrated Circuit），自從1958年第一塊集成電路誕生后得到了快速的發展。在整體機中，集成電路在計算機中的應用最為廣泛，緊接著是通訊行業，然后是電子消費類行業。集成電路按結構分類可以分為單片集成電路和混合集成電路兩大類。20世紀初世界上第一個電子管面世。到20世紀60年代我國的第一塊集成電路研制成功，比世界上第一塊集成電路晚了七年的時間。而且在這期間雙極型和MOS型電路的出現催生了集成電路產業的形成。20世紀90年代PC成為IC技術和市場發展的主要推動力。到了21世紀，智能終端和汽車電子將成為IC技術和市場發展的新的推動力。
2 中國集成電路設計產業發展的作用
現代社會的數字化、網絡化和信息化的速度越來越快，集成電路設計產業在對于一個國家經濟的發展、國防的建設、信息安全的維護以及綜合國力的提高都有重要作用。下面筆者從中國集成電路產業發展對國民經濟和國防安全兩個方面的重要作用進行簡單的分析。
2.1 有助于加快國民經濟的發展
集成電路設計產業對國民經濟的提高首先體現在計算機方面。從第一臺計算機的發明到現在電腦的全面普及不得不說得益于芯片集成度的提高，當然，它與集成電路設計產業的快速發展有著密切的聯系。其次是對通信領域的促進。現在智能手機的普及各種支付軟件的使用等都極大地方便了人們的生活，拉近了人們之間的距離。同時也推動了社會的快速發展。最后是對消費類電子領域的促進。人們從最早的黑白電視到現在的彩色電視，數字電視和計算機的普遍應用都可以看出集成電路設計產業促進了傳統產業的更新換代，促進了世界的進步。對加快國民經濟的發展具有重大意義。
2.2 有益于加強國防安全的建設
計算機既是集成電路的核心也是國家和國民信息的載體。目前，微電子技術在計算機、通訊設備、導航設備、電子對抗設備等軍用設備中已經得到廣泛的應用。這也使得微子技術的成熟水平和發展規模成為衡量一個國家軍事能力和綜合國力的重要標志?，F代戰爭不再是單純武力的較量，更多的是科學技術之間的抗衡。微電子技術使人們擺脫了一些超重超大的武器裝備。所以微電子技術的使用大大提高了單兵的作戰能力。微電子技術促進了裝備的輕便化、提高了軍隊的隱蔽性，能大大增強部隊和武器裝備的作戰能力。二是提高了武器的打擊精準度。三是增強了國家和國民的信息安全性。
3 中國集成電路設計產業的發展趨勢
在政策支持和市場需求的帶動下，去年中國集成電路設計產業的發展呈現平穩快速發展的態勢。中國集成電路設計產業在面臨新的發展機遇和挑戰以及新的發展重點和發展前景時又會表現出什么樣的發展趨勢呢？下面是筆者提出的幾點看法。
3.1 中國集成電路設計產業將達到世界主流水平
在2015年，中國集成電路設計產業在很多技術領域取得了巨大的成功。例如運用16納米FinFETplus技術的SoC芯片的設計技術的成功；28納米多晶硅生產工藝的成熟；4G芯片在中國市場爆炸性的增長；2015年28納米制程芯片在中芯國際的大規模生產；在2016年，中國在14納米級以下工藝和存儲器等多個方面實現突破性的進展。這些都預示著中國的集成電路設計產業會在2017年再創新佳績。并且中國的集成電路設計產業將有望達到世界主流水平。
3.2 中國集成電路設計產業將面臨更大的挑戰
由于中國集成電路設計與市場需求的變化不協調，致使中國的集成電路產業難以進入整機領域中的高端市場。首先，國內移動智能終端產品形態趨于多樣化發展，這就要求集成電路在產品功能和技術參數方面不斷創造創新，而我國的智能終端用高端芯片領域的競爭力還不夠強。其次，我國集成電路市場約占全球總市場的57%，雖然是全球最大的集成電路市場，但是中國在市場中的權威性還很低。需求量大的CPU、存儲器等市場還是由國外企業多壟斷，這一現象對于芯片的國有化目標產生了很大的阻礙。所以國內的集成電路設計產業將面臨更大的挑戰。最后是集成電路領域的企業并購現象的加劇，使國內的競爭格局面臨重塑，國內企業的競爭壓力也將持續增加。
3.3 智能終端和汽車電子將仍是中國集成電路產業發展的主要推動力
在云計算和大數據技術的推動下，高科技走進了人們的日常生活中。能源管理、城市安全、遠端醫療、智慧家庭和智慧交通等的發展對中國集成電子領域的需求不斷加大。低耗能和小尺寸的芯片技術在智能手機和智能家電中的廣泛使用也加大了對集成電子技術的要求。隨著國內企業芯片技術的提升，國外芯片技術壟斷中國芯片市場的現象將被打破。另外在2015年汽車電子的復合增長率超過了10%。由此可以看出中國的集成電路設計產業發展的主要推動力仍將是智能終端和汽車電子。
4 結語
集成電路設計產業的發展對于增強國防實力、發展經濟和提高人們生活水平和生活質量有著密切的聯系。只有擁有高端的技術工藝，在國際中擁有重要的話語權才是綜合國力增強的主要表現。集成電路的發展仍向著高頻、高速、高度集成、低耗能、尺寸小、壽命長等方向展開。在21世紀，集成電路產業的發展仍是我國科技發展的重中之重也是信息技術發展的必然結果。在面臨大的機遇和嚴峻挑戰的同時，中國集成電路設計產業的發展必須保持穩中求進，積極研發高端技術上來。發展自身的長處，積極彌補自身的短板達到平衡發展。
參考文獻：
[1]于宗光，黃偉.中國集成電路設計產業的發展趨勢[J].2014.
集成電路的設計范文3
關鍵詞：CDIO；高職教育；集成電路版圖設計；課程開發
中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1672-5727（2012）04-0090-02
CDIO是基于項目學習的一種模式，是工科教育“做中學”的一種。CDIO代表構思（Conceive）、設計（Design）、實施（Implement）、運作（Operate），它以工程項目生命周期為載體，培養學生的學術知識、職業道德和運用知識解決問題的能力、終生學習能力、團隊交流能力和大系統掌控能力。此教育模式是由麻省理工學院（MIT）和瑞典皇家工學院等發起，現已運用到幾十個大學的眾多專業，并獲得產業界認可。
高職教育改革及引入CDIO教育模式的必要性與必然性
高等教育是在完成中等教育的基礎上進行的專業教育，是培養高級專門人才的社會活動。職業教育是對受教育者施以從事某種職業所必需的知識與技能的訓練，因此，職業教育亦稱職業技術教育或實業教育?！案叩嚷殬I教育”是“高等”與“職業教育”兩個概念的復合。
我國高等職業教育的人才培養目標從開始提出的“技術型人才”、“應用型人才”，到后來的“實用型人才”，再到現在提出的“高技能人才”，多年來一直處于變化不定之中。高職培養的人才類型是實用型、應用型，與普通高等教育培養的人才是有差異的。所謂高技能人才，工作內涵是將成熟的技術和管理規范轉變為現實的生產和服務，工作場合和崗位是基層第一線。
蘇州工業園區職業技術學院的辦學理念為“企業的需要，我們的目標；學生的需求，我們的追求”。近些年，我們在專業建設和課程教學改革方面做了許多探索，協助畢業生提高就業信心，實現優質就業，傳統教育下的畢業生上崗適應慢，溝通能力差，動手能力弱，缺乏團隊合作經驗，缺少創新精神和創新能力、職業道德、敬業精神等人文素質薄弱，頻繁“跳槽”等，而這些都難以符合現代企業的需要。教育模式的改革勢在必行，而CDIO教育模式恰恰有針對性地對傳統教學中存在的諸多弊端做出了全面、系統的指導，CDIO教育模式引領了高等職業教育改革的必然性。
應用CDIO模式開發《集成電路版圖設計》課程
（一）《集成電路版圖設計》的課程理念與思路
《集成電路版圖設計》課程是一門實踐性很強的課程，針對課程特點，課程設計的基本思路是從崗位實際需求出發，從培養學生學習興趣入手，在傳授知識過程中重視能力培養，強化學生的自學能力和分析、解決問題的能力。具體做法是：
全程實施項目教學 本課程圍繞多個相對獨立的案例展開。案例的選擇強調源于工程實際，注重內容的代表性、針對性、實用性以及先進性，理論知識的選擇以“必需，夠用”為原則。教學實踐表明，案例教學使教學內容直觀、具體、形象，易于接受，也使教學內容與工程實際及職業崗位緊密聯系，有利于課內知識向工程實際拓寬、技術知識向工程實踐遷移，從而有力促進了學生職業能力的發展。
全程實施情境式教學 本課程改變了將理論與實訓分開的傳統模式，在教學中設計了8個學習情境，每個情境都以相應的工業案例為主線，按照“資訊決策計劃實施檢查評價”的流程授課，使學員在學中做、做中學，以提高IC版圖設計技能訓練的水平。同時，通過情境式教學，學生的學習興趣和參與度大大提高，不僅培養了團隊合作精神和溝通能力，還培養了學生的組織協調能力。
小班互動式教學 為達到更好的教學效果，本課程采用24人小班制教學，全程在實訓室教學。根據教學內容采取“先講，后練”、“邊講，邊練”、“先練，后講”等方法，從第一次課開始就設置實訓操作內容，調動學生的主觀能動性，增加師生互動性。
企業實訓 通過校企合作建設校外實訓基地的方式，安排學生到專業設計公司進行實訓，擴展學生的知識面和工程認識，同時，提高學生對項目整個流程的認知，提高學生的抗壓力，對職業道德和敬業精神的培養具有實踐意義。
（二）《集成電路版圖設計》之課程標準
《集成電路版圖設計》課程標準涉及四個方面內容。
專業知識設計 專業知識方面圍繞IC版圖設計職業標準所要求的必要的基礎知識和基本技能把本課程的內容分成多個模塊：基礎模塊（系統操作部分）、應用模塊（軟件使用部分）、 基本技能訓練模塊（基本單元的版圖設計）、技能提升模塊（整體布局與項目掌控）等4個模塊包含了8個情境。具體內容包括：Linux基礎、版圖識讀與電路提取、design rule簡表整理、繪制符合design rule的NAD2/NOR2版圖、DRC及LVS驗證及沖突識別和修改、standard cell的框架結構制定、standard cell版圖設計、芯片CD4013的版圖設計等，每一個情境都對應了某個特定崗位的部分工作內容。這些情境不僅可提供學生對崗位的認知機會，同時，也可激發自主學習的能動性和積極性。
個人職業技能和職業道德培養 在教學中注重對學生職業技能培養的同時也加強對學生職業道德的養成，用企業對員工的標準來要求學生進行實訓，采用定期上交項目總結報告和分組進行項目實施進度報告等方式，為學生今后在企業的發展奠定基礎。
團隊意識的培養 能夠快速地融入一個集體當中是從事設計與研發人員必備的能力，而常常被教育者和學生所忽視，因為傳統的教育方式更多地關注對單獨個體培養的成效，而實際工作中“獨自作戰”的時代過去了，取而代之的是團隊合作，絕大多數的設計工作需要一個團隊協作完成，所以這時人際交往就凸顯其重要性。在教學中，我們讓學生意識到團隊協作的重要性和必要性，并在實訓過程中從點滴做起，讓學生具有團隊合作的意識，如文件夾命名方式、文件管理等采取利于團隊完成項目的方式進行設置。
《集成電路版圖設計》課程的CDIO系統的搭建 《集成電路版圖設計》課程的CDIO系統按照下面的框架完成了搭建任務，如表1所示。
（三）《集成電路版圖設計》課程CDIO系統的具體實施
我們在CDIO教學大綱的指導下，對《集成電路版圖設計》課程進行設計如下：本課程以源于企業真實的項目（如design rule簡表整理，見表2）為載體，將所有需要學習和掌握的內容都圍繞該項目設計，形成一個整體。緊緊圍繞知識體系教學專業技能提升職業道德養成主線組織教學，快樂教學、快樂學習，引導學生主動學、能做事、會做人。
本課程特色 （1）雙語教學，強化應用，適應外企工作。 教師采用雙語教學課件與講義，用兩種語言進行教學，學生采用兩種語言進行作業，從而強化專業詞匯的學習，為適應全英文的工作環境打下了良好的基礎。（2）按企業標準建設，內容先進、實用。采用了與眾多研發設計公司一致的SUN工作站，建立以UNIX/LINUX系統為基礎的網絡，安裝版圖設計普遍使用的Cadence工具軟件。（3）企業項目實訓。以企業的研發項目（Reverse、design rule簡表整理；DRC及LVS驗證及沖突識別和修改、standard cell庫的建立、芯片CD4013設計等）為載體，在真實的環境（按照企業標準進行實訓室配置）下，完成生產性實訓任務，完成課程開發教學任務的教師具有多年在外企研發設計的工程背景，學生完成工學結合的作品符合企業設計需要。（4）綜合全面的評價體系。理論與實踐評價結合，技能訓練與表達訓練結合，校內教師評價與企業評價結合，學生的自評與互評結合。評價方面包括學習態度、5S素養、項目報告的書寫、項目匯報、實踐考核和理論考試（按版圖設計職業標準四級難度要求隨機從題庫抽取試題）。（5）增強教師的教學技能。中青年教師、工程師都有學院內部培訓課程和企業項目參與的經驗，并且要求每年都要開新課和實驗、訓練項目。每個月都有業務和管理能力評價和學期段考核。參加過的培訓都要有項目報告和培訓體驗交流。在實行課程輪換的同時，實行崗位輪換，使教師熟悉專業核心技術并有扎實的基本功。專業教師通過深入企業和承當企業培訓等途徑，促使教學與生產實際結合。倡導教師既是講師、又是實訓指導教師，還是培訓師和項目工程師，促進“雙師型”教師培養。組織教師參加行業比賽，掌握行業的發展動向和需求，客觀評價教師的技能水平。
課程質量監控體系的建立 教學質量的好與壞，不單是從學生的考核成績上來評價，還在學院內設立了專門的教學監管體系，督導組會不定期地進行課堂教學的抽查與監管。更重要的是畢業的學生受到企業的好評，這是對我們課程質量最客觀的評價。
課程評估
（一）基本達到預期目的
經過多年的教學實踐，CDIO教學模式在《集成電路版圖設計》課程中已初見成效，不僅學生在學習過程中表現出很高的積極性，參加職業資格認證測試的微電子專業的學生全部取得了集成電路版圖設計師四級職業證書，通過對2008屆、2009界畢業生就業調查，我院微電子類專業的畢業生，被蘇州工業園區、蘇州新區多家知名外企爭相錄用，就業率達100%。這些企業普遍認為我院的學生工作上手快，適應能力強，擔任技術員及助理工程師以上崗位的占75%左右，不少學生已升任工程師助理及工程師。
（二）改進方向和途徑
配合微電子專業建設，進行課程教學改革，使我們培養出來的學生全方位發展，符合企業的需求，不是單搞課程的開發，而是要建立起貫通的課程體系，從研發到制造，把先進的CDIO教學模式合理運用到自己的教學實踐中去，不能機械地照搬照抄；要針對學生的實際水平和教學內容，提供知識供學生學習。要加強與企業的合作，緊隨行業技術的更新步伐，及時更新案例項目。
CDIO教育模式的先進性、普遍實用性是毋庸置疑的，許多學院結合本校和行業特點都探索出新的模式。我們借鑒新加坡南洋理工學院教學模塊化的成功案例，利用CDIO教育模式對《集成電路版圖設計》課程進行開發，對高等職業教育的課程改革有一定的指導和借鑒作用。
參考文獻：
[1]顧佩華，沈民奮，陸小華.重新認識工程教育：國際CDIO培養模式與方法[M].北京：高等教育出版社，2009.
[2]張云霞.高等職業教育人才培養模式改革取向[J].職業技術教育，2008，（19）：20-22.
[3]戴勇.創新高職人才培養模式應關注三個層面的改革[J].中國高教研究，2007，（2）.
集成電路的設計范文4
關鍵詞：相控陣收發組件；射頻微波；集成電路設計；GaN工藝；高技術裝備 文獻標識碼：A
中圖分類號：TP391 文章編號：1009-2374（2016）35-0009-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.35.005
當前，微波單片集成電路已經在各類高技術裝備中得到了廣泛的應用，例如電子戰系統、戰術導彈、通信系統等。電路系統作為相控陣雷達的基礎，電路組件的各個指標均會對雷達技術的發展造成影響，性能指標也影響著雷達的技術標準，體積和重量對雷達的成本、穩定性和小型化以及應用前景也有比較大的影響。而基于微波集成電路的設計可以有效降低雷達的重量、縮小雷達的體積、提高雷達的穩定性。
1 相控陣收發組件中應用射頻微波集成電路的意義
1.1 射頻損耗比較低，接收或者是發射的效率比較高
原來就有收發組件的可以直接連接天線，也可以直接做到天線上，從而使接收或者是發射信號的頻率損耗得到有效控制。一般情況下，射頻損耗要比無源相控小6～10dB，也就是靈敏度被提升了6～10dB，因此，在同樣的發射功率下，雷達的最大探測距離會被提升70%左右。
1.2 提升了雷達分辨率
一般情況下，有源相控陣的信號帶寬能夠達到載波信號的1/5，而無源相控陣信號帶寬的最大值僅為1/10左右，這就可以發現，有源相控陣雷達比無源相控陣雷達的頻率高出很多。信號帶寬增加以后，會給敵方跟蹤造成嚴重的干擾，從而使雷達的抗干擾能力得到不斷的提升。
1.3 實現了小型化和輕質化
單片微波集成電路被采用后，使雷達的體積得到了有效的縮減，使雷達的重量得到降低，從而使雷達成本得到了有效控制。
1.4 提高了可靠性
許多T/R組件分布在有源陣里，T/R組件出現問題的數目在10%左右的時候，雷達距離變化不明顯；問題數目在5%之內的時候，副瓣電平變差不明顯，所以有源相控陣雷達系統要比無源相控陣雷達系統的可靠性高出一個數量級。
1.5 多功能性
多個接收波束的自適應控制以及數字波束的構成都可以得到較好的實現，還可以將多功能進行較好的實現。
2 氮化鎵工藝在射頻微波集成電路設計中的應用
2.1 設計優點
在國民經濟中，射頻微波單片集成電路發揮的作用至關重要，尤其是在軍事領域和通信領域中所發揮的作用特別重要。在民用通信行業中，硅基CMOS的RFIC占據著核心位置，尤其是在無線局域網中應用最為普遍，如今在軍事領域中占據主導位置的則是化合物半導體?；衔锇雽w器件中磷化銦（In P）和砷化鎵（Ga As）的特征頻率基本可以實現280GHz，然而兩種材質的輸出功率比較有限，磷化銦（In P）的最佳值為1.5W/mm@30GHz，砷化鎵（Ga As）的最佳輸出功率值可以達到1.4W/mm@8GHz，這些材料的最佳輸出值已經與極限值比較接近了。在高頻無線通信領域里，尤其是雷達系統中，過去的窄禁帶半導體已經接近被淘汰的邊緣。
此外，在使用SiC材質的時候，其加工難度要比其他半導體材質高出很多，過去的離子束注入和刻蝕已經無法滿足需要了，所以在使用微波功率的時候，Ga N材質越來越受到人們的歡迎。Ga N材質不但在微波功率領域中得到廣泛的使用，還在微波低噪聲領域得到了不斷的使用，以往的收發系統里，在接收機的前端會安裝限幅器，以此來確保接收機的安全可靠，同時給低噪音放大器提供保護，使其不會受到超大射頻信號的干擾。Ga N基收發系統擊穿電壓值比較大、工作電壓比較高，能夠接收較大的功率容量，所以能夠在Ga N基收發系統中取消限幅器，從而使系統更加的簡便，使其性能得到不斷提升。
2.2 電路設計
數字電路控制信號主要包括SPI轉換和TTL電平兩種輸出形式，一般情況下，TTL電平控制著高速控制裝置。對于將耗盡型晶體管當作開關的有些化合物半導體器件來說，主要使用Ga N和Ga As來進行實現，需要使用關斷電壓、晶體管導通以及TTL控制信號進行良性轉換。要想使TTL電壓轉換成可控制耗盡型就需要轉換TTL電平電路，主要的輸出電壓為Ga N基HEMT射頻開關的啟動和關閉兩種互補型電路。經常使用的兩組TTL電壓值分別為3.3V和5V，日常使用到的TTL電平基本都是3.3V的，耗盡型Ga N晶體管的夾斷閾值基本都是-2.5V，晶體管要想實現全部導通，其電壓值一定要在-1V以上，實現全部開斷的最佳電壓值要在-3V以內，所以輸出電壓值的最佳范圍為-4～0V之間。
在數字電路使用的過程中，耗盡型器件已經基本滿足需要，要想使電路功能得以實現，需要使用增強型（E模）來完成，比如n型增強型器件等，關鍵性的結構有F等離子體處理增強型器件、pn結構、刻蝕槽柵結構以及薄勢壘結構等。薄勢壘結構器件的閾值電壓都不高，受勢壘層比較薄的影響，使得溝道載流子濃度都不高，進而使器件的飽和電流值都非常小；受刻蝕槽柵結構的精準度的影響，使得刻蝕深度技術很難實現，該技術的重復性不是很好，柵漏電比較突出，刻蝕損傷比較嚴重；pn結構器件擊穿電壓比較強，柵金屬和溝道比較遠，因此器件飽和電流和跨導不大，使得F離子體注入式增強型器件結構得到了普遍使用，該技術是由香港科技大學陳敬和蔡勇發明的，該技術重復性比較高，技術比較簡單，對F等離子體的注入條件進行改變可以實現對調控器件閾值電壓的控制。詳見圖1所示：
增強/耗盡型器件技術的不斷發展與Ga N基增強型器件的發展有著直接的關系，西安電子科技大學在國防重點實驗室使用寬帶隙半導體技術對Ga N E/D模技術進行了不斷的研究，從而得到了本文的主要研究內容，即TTL電平轉換電路。Curtice2模型是主要的電路仿真模型原型，器件主要有肖特基二極管和增強/耗盡型HEMT兩個組成部分，電源電壓值為+5V或者-5V，電平轉換電路的種類為反相器結構和差分轉換結構。實驗室Ga N技術需要不斷改進，差分結構性能與E/D模技術有著直接關聯，所以使用反相器邏輯更加合理。電平轉換電路拓撲結構如圖2所示：
輸入端VIN的電壓低于0.4V時，即為低電壓，使得T2增強型晶體管的導通閾值電壓得不到滿足，T2晶體管就會自動斷開，促使溝道電阻不斷變大。二極管連接的是T1耗盡型晶體管，使其一直處于絕對導通狀態，T2晶體管消耗了絕大多數的壓降，T3的柵極電壓與VDD比較接近，使得T3被完全導通。此時通過四個肖特基二極管將電壓降低，使得VOUT1輸出電壓的電壓值為0V。當VOUT1的電壓值是0V的時候，T6晶體管被完全導通，為了使T5晶體管比T6晶體管的溝道電阻大，就需要將T5的輸出電壓設計成為0V，這時T8晶體管比T7晶體管的溝道電阻小，通過二極管將T7輸出電壓降低，輸出VOUT2的低電壓值與-4V比較接近。輸入端VIN電壓比2.7V大時，即為高電平，此時T2增強型晶體管被完全導通，溝道電阻非常低。T3關閉的時候，其柵極電壓值與0V比較接近，四個肖特基二極管與T4實現并聯，從而將電壓值降低，T4的尺寸一定要科學，確保VOUT1的輸出電壓值達到-4V，此時T6晶體管完全關閉，T5輸出的電壓值為高電平值，T8被完全關閉，T7實現導通，通過二極管將電源電壓VDD進行降壓處理，使其達到0V，這就使得電平轉換全部完成，詳見圖3所示。為了使耗盡型微波器件得到有效控制，電路就要將TTL電平轉換成一組差分輸出電壓信號，其高、低電平分別為0V和-4V。
3 結語
綜上所述，該電平轉換電路將肖特基二極管和反相器串聯到一起，然后使用器件的柵層金屬作為互聯結構，將肖特基二極管連接起來，省去了多層金屬互聯，工藝流程簡化，布線也得到了進一步簡化。
參考文獻
[1] 李明.雷達射頻集成電路的發展及應用[J].現代雷達，2012，（9）.
[2] 李士鵬，黃善國，張杰.智能光網絡的分布式和動態網絡管理[J].光通信技術，2010，（7）.
集成電路的設計范文5
關鍵詞：集成電路設計與集成系統；CDIO；一體化
1 CDIO一體化課程
CDIO一體化課程是一個由相互支持的專業課程和明確集成個人、人際交往能力以及產品、過程和系統的構建能力為一體的方案所設計出的課程計劃[1]。即按照CDIO（構思-設計-實施-運行）理念，在不增加教學內容和時間的基礎上，調整和優化原有教學的計劃，以實現知識、能力和態度培養的一體化及專業技能與人文素養培養的一體化。同時，CDIO一體化課程也是“做中學”和“基于項目的教育和學習”（project based education and learning 簡稱PBL）的具體體現[2]。PBL區別于傳統教學法實現了三個轉變：以教師為中心轉變為以學生為中心、以課本為中心轉變為以項目為中心及以課堂為中心轉變為以經驗和能力為中心。強調學習的目的性和主動性。
2 集成電路設計與集成系統專業課程體系及問題分析
課程體系理論對課程計劃的研究與設計起著指導意義，從一定程度上反映了對學科知識體系和學生能力培養的認知[3]。下面從課程組織上來分析集成電路設計與集成系統專業傳統課程設計存在的問題。
集成電路設計與集成系統專業課程組織及問題分析?；贕rinter報告[4]，現將我校集成電路設計與集成系統專業的公共課，專業基礎課和專業課等進行了重新劃分，如表1所示。再對比麻省理工學院（MIT）的航空航天工程專業課程[5，6]，（MIT多年來被QS世界大學排名和世界大學學術排名評為世界第一，其已成為CDIO工程教育的標桿），討論了基于CDIO一體化課程理念下我國集成電路設計與系統專業在課程設置上存在的問題：（1）工程實驗課程比例低。工程分析與設計及工程實驗類需要發揮學生能動性的課程僅為21%，遠低于基礎科學等理論課程.而麻省理工學院2014級航空航天工程專業課程體系中實踐課程學分比例為45%；（2）人文社科類課程比例較低，不足10%。MIT航空航天工程專業課程體系中人文社科類課程學分比例為37%，人文社科類課程目標是培養學生作為一個公民應具有的基本素質和作為專業人士應具有的職業道德，在強調專業教育的同時不可忽視人文社科類的教育；（3）選修課比例不足。非限定性選修課程不足5%。而MIT課程體系中選修課程比例為55.8%，其中非限定性選修課程比例為24%。大量選修課的設置充分給予了學生學習的主動性，尊重學生個性發展及創新力的培養。
3 基于CDIO的集成電路設計與集成系統專業一體化課程體系模型研究
集成電路設計與集成系統作為一個典型的工科類專業，注重學生的動手能力、分析和解決問題的能力、創新能力及人文素養的培養。而課程體系的建立能從學科知識體系方向來引導學生各方面能力的培養。
集成電路設計與集成系統專業一體化課程設計。采取“自上而下”的總線型結構模式，如圖1。即以項目設計為導向，先給出宏觀、整體的概念，再由宏觀到微觀，由整體到局部，由項目所涉及的專業知識到專業知識所涉及的專業基礎知識等展開整個課程。
對比傳統課程體系具有明顯的優勢：第一，通過以職業方向為導向的規劃，學生可根據自己興趣選擇適合自己的團隊，達到因材施教的目的；第二，以組建團隊來制定課程并完成項目，打破了傳統的分班教學制，學生通過相互討論，溝通以解決問題能培養團隊合作意識。第三，實現了學科間的相互支撐及聯系，學生每上一門課程都能明確該課程與先修課程和后續課程之間的聯系，以及整個課程體系的學習目的。第四，經歷了一到六學期的學習為最后項目的實現做好了充分準備，若以該項目為學生的畢業設計可提高論文質量，又避免了論文作假，抄襲等現象等。第五，從課程組織上看，以項目為主線展開的必修課程大大減少，除此以外的專業課程、專業基礎課程和學科基礎課程均作為選修課程，使學生擁有更多跨專業學習的選擇機會。另外，人文社科類等公共課程貫穿于整個大學課程中，以實現專業技能與人文素養的一體化培養。
與此同時，該課程體系對當前的教學模式也提出了相應要求，比如學生學習方法和教師授課方式的改革，教師團隊培養的改革，學生考核方式的改革，配套教材的改革等等。
結束語
圍繞CDIO理念，重新構建了集成電路設計與集成系統專業一體化課程結構，即以專業方向指導項目，再以項目指導課程，將能力培養融入理論學習，將知識應用融入項目實踐。希望借助課程體系改革，以實現集成電路設計與集成系統專業學生知識、能力和態度培養的一體化，專業技能與人文素養培養的一體化。同時，對我國高校工科類課程體系改革具有一定的指導意義。
參考文獻
[1]顧佩華，包能勝，康全禮等.CDIO在中國（上）[J].高等工程教育研究，2012，3：24-40.
[2]查建中.論“做中學”戰略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究，2008，3：1-6.
[3]王偉廉.高等學校課程體系現代化研究[D].廈門：廈門大學，2004.
[4]孔寒冰.國際工程教育前沿與進展2007[M].浙江：浙江大學出版社，2009：179-192.
[5]張英.基于CDI0理念我國機械設計制造及其自動化專業本科課程體系研究[D].浙江：浙江大學，2014.
集成電路的設計范文6
【關鍵詞】集成電路 多媒體 教學方法 工藝設計
【中圖分類號】G43 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2012）05-0005-01
目前，隨著教學的發展，多媒體在課堂上的應用也越來越廣泛，作者從事集成電路教學的幾年時間里，深刻體會到，平時很難能夠從多個角度詳細了解集成電路內部的器件構造，通過多媒體幻燈片可以做到一目了然。因此，采用多媒體教學是一種很好的手段，能夠讓學生從內部直觀的了解集成電路的情況。但多媒體教學也有一些不足之處，根據作者這幾年從事集成電路教學的一點體會，總結了關于多媒體技術在集成電路工藝設計教學上的一些特點，與大家分享。
1.多媒體在集成電路工藝設計中的教學優勢
從工藝過程的角度，集成電路的結構示意圖往往比較復雜，如果僅僅是教師在黑板上畫圖，在課堂上時間有限，可能一節課大部分的時間都耽誤在畫圖上，而如果不配合一定數量的圖形，僅靠講的內容，學生很難理解。這個時侯，多媒體教學發揮出了其優勢的地方，能夠配合教師的講課內容形象的展示給學生。因此，多媒體使得集成電路設計課程的教學效率有了很大的提高。
例如，在講授“半導體摻雜”工藝中，有兩種典型的工藝：熱擴散摻雜和離子注入摻雜。這兩種工藝在概念、原理、過程上都有很大的差別。作者在講課過程中，在開始講述兩種工藝的概念時，如果配上一些視頻短片，學生印象就會加深。而在原理、設備、和過程中插入許多的圖片，讓學生能夠直觀的看到兩種工藝的不同之處。再比如講到光刻工藝時，光刻工藝是集成電路的核心工藝之一，如果采用傳統的授課方式，學生幾乎不可能體會到光刻的具體過程，這時候配上實物圖形和一定時間的視頻資料，學生就能真正看到、感受到“光刻”工藝。這些都是傳統教學方法很難做到的。
在設計一個工藝流程的時候，往往有許多的步驟，每一步都對應這其中的一副圖形，教師可以有選擇的拿出其中的步驟和圖形，讓學生在課堂上完善這些步驟和圖形。因此，多媒體在集成電路工藝的教學中，起到了許多傳統教學達不到的效果。正確的使用多媒體中的圖像、視頻和音頻等效果，在合適的時候，學生的學習會有事半功倍的效果。尤其是一些視頻的短片，可以清楚地將工藝過程展示給學生。讓他們印象深刻。
2.多媒體在集成電路教學中的不足之處
多媒體教學的引入提高了集成電路設計的教學質量，但多媒體教學也有其明顯的不足之處。多媒體課件信息量的增大導致了其知識重點不突出，學生課堂上思考的時間減少。學生更多的專注于幻燈片上的內容，幻燈片的切換也使得學生興奮點分散，容易產生疲勞。比如講到二極管在集成電路中的結構時，如果僅采用多媒體教學方法，將二極管的結構通過幻燈片展示出來，學生幾乎不會留下什么印象，但此時如果黑板上畫圖配合講解的方法，將二極管在集成電路中的結構畫出來，學生在老師畫圖的過程中有了充分的思考和建構，這樣對二極管的結構印象更加深刻。
目前的現實情況是，許多青年教師過分依賴于多媒體教學，忽略了傳統的教學方式，很少在黑板上寫字，很少重復重要的知識點。所以學生課堂上大多要對著幻燈片的投影板很長的時間，自己很難總結出其中的重點內容，很多學生會專注于幻燈片的格式、顏色等，而忽略了其背后的內在知識點。傳統的教學方式是逐步式的，傳統的教學方式可以使學生有足夠的時間去思考教師的授課內容，而多媒體課件的信息量比較大，通常學生接收的信息多，而“消化吸收”的效率低，如果單純依靠多媒體的授課方式，當一副幻燈片還沒有理解，往往緊接著出現下一張，這樣學生很難一直跟上教師的節奏。因此，在集成電路工藝設計教學中，將多媒體教學與傳統的教學方式結合才是最好的講授方式，讓學生既能夠有足夠的時間思考，又能夠直觀的了解集成電路中的每一個生產制造的步驟。
3.多媒體結合傳統的教學模式，提高教學質量
與傳統教學方式相比，多媒體教學有其優勢的地方，也有其明顯的不足之處，如何充分發揮多媒體傳統教學和傳統教學模式優勢相結合，而盡量避免其短處，是每個集成電路教師要面對的現實問題。筆者認為，教師的教學在任何時候都應當以學生為中心。因此，學生的學習效果是檢驗教學好壞的唯一標準，作為教師，應當隨時掌握學生的學習情況，課堂上經常強調重點和難點內容，幻燈片的數目不易過多，以學生容易理解和掌握為依據，同時合理安排教學的進度, 從而提高教學質量。
4.結論
多媒體輔助教學既是對現代教育技術的運用，又是對傳統教學方法的完善和補充。因此，教師應在教學中應當充分發揮多媒體教學的優點，而避免其不足之處，多學習、多探索，不斷提高多媒體輔助教學的水平和質量，有效的結合傳統教學的優勢之處，使其切實有效地服務于教學。
參考文獻：
[1]楊之廉. 集成電路導論，清華大學出版社，2003.
[2]楊慶華. 高校素質教育應突出創新的培養，中國高等教育，1999（9）：17-18.
