產(chǎn)品電路設(shè)計全文(5篇)

【摘要】集成電路在設(shè)計應(yīng)用過程中呈現(xiàn)出性能穩(wěn)定、體積小、可靠性強等優(yōu)勢特點，且被廣泛應(yīng)用于計算機、通訊設(shè)備、電視機、遙控等領(lǐng)域中，但傳統(tǒng)集成電路設(shè)計方法已經(jīng)無法滿足當(dāng)代社會發(fā)展需求，因而在此基礎(chǔ)上，為了打造良好的工藝發(fā)展空間，應(yīng)注重對集成電路設(shè)計進行優(yōu)化處理，即融入IP重用設(shè)計技術(shù)等，改造集成電路設(shè)計路徑，達到最佳的產(chǎn)品研發(fā)狀態(tài)。本文從當(dāng)前集成電路設(shè)計方法分析入手，并詳細闡述了IP設(shè)計技術(shù)在集成電路中的具體應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】集成電路；設(shè)計方法；IP技術(shù)

基于CMOS工藝發(fā)展背景下，CMOS集成電路得到了廣泛應(yīng)用，即到目前為止，仍有95%集成電路融入了CMOS工藝技術(shù)，但基于64kb動態(tài)存儲器的發(fā)展，集成電路微小化設(shè)計逐漸引起了人們關(guān)注。因而在此基礎(chǔ)上，為了迎合集成電路時代的發(fā)展，應(yīng)注重在當(dāng)前集成電路設(shè)計過程中從微電路、芯片等角度入手，對集成電路進行改善與優(yōu)化，且突出小型化設(shè)計優(yōu)勢。以下就是對集成電路設(shè)計與IP設(shè)計技術(shù)的詳細闡述，望其能為當(dāng)前集成電路設(shè)計領(lǐng)域的發(fā)展提供參考。

1當(dāng)前集成電路設(shè)計方法

1.1全定制設(shè)計方法

集成電路，即通過光刻、擴散、氧化等作業(yè)方法，將半導(dǎo)體、電阻、電容、電感等元器件集中于一塊小硅片，置入管殼內(nèi)，應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)通信、計算機、電子技術(shù)等領(lǐng)域中。而在集成電路設(shè)計過程中，為了營造良好的電路設(shè)計空間，應(yīng)注重強調(diào)對全定制設(shè)計方法的應(yīng)用，即在集成電路實踐設(shè)計環(huán)節(jié)開展過程中通過版圖編輯工具，對半導(dǎo)體元器件圖形、尺寸、連線、位置等各個設(shè)計環(huán)節(jié)進行把控，最終通過版圖布局、布線等，達到元器件組合、優(yōu)化目的。同時，在元器件電路參數(shù)優(yōu)化過程中，為了滿足小型化集成電路應(yīng)用需求，應(yīng)遵從“自由格式”版圖設(shè)計原則，且以緊湊的設(shè)計方法，對每個元器件所連導(dǎo)線進行布局，就此將芯片尺寸控制到最小狀態(tài)下。例如，隨機邏輯網(wǎng)絡(luò)在設(shè)計過程中，為了提高網(wǎng)絡(luò)運行速度，即采取全定制集成電路設(shè)計方法，滿足了網(wǎng)絡(luò)平臺運行需求。但由于全定制設(shè)計方法在實施過程中，設(shè)計周期較長，為此，應(yīng)注重對其的合理化應(yīng)用。

1.2半定制設(shè)計方法

摘要：通常在電子線路的設(shè)計過程中會產(chǎn)生干擾現(xiàn)象，這種干擾為電子電路的設(shè)計工作帶來很大的阻礙，為了最大程度上降低這種阻礙，所以需要設(shè)計抗干擾技術(shù)來降低電子電路設(shè)計過程中存在的干擾現(xiàn)象。為了切實有效的實現(xiàn)電子電路設(shè)計的抗干擾，需要對電子電路抗干擾技術(shù)有一個全新的認知，通過有效的抗干擾技術(shù)為電子電路提供穩(wěn)定的運行環(huán)境，最終符合實際使用的需求，電路的使用時間也會由此得到增加。面對現(xiàn)階段電子電路在實際應(yīng)用過程中存在的問題，需要設(shè)計出一種行之有效的抗干擾技術(shù)來滿足實際運作的價值與需求。

關(guān)鍵詞：電子電路；抗干擾；穩(wěn)定運行；設(shè)計

引言

電子產(chǎn)品的設(shè)計過程中，其電子電路的穩(wěn)定性是需要重點關(guān)注的工作內(nèi)容。鑒別電子產(chǎn)品電路穩(wěn)定性的重要標(biāo)準就是判定電子電路的抗干擾能力，因為電子電路的抗干擾能力直接決定了電子電路運行過程中的穩(wěn)定性。在電子電路的設(shè)計過程中如果沒有對抗干擾能力進行細致的分析，就會造成抗干擾能力不強，致使電路運行過程中穩(wěn)定性差，一方面電子產(chǎn)品用戶體驗差，另一方面為后續(xù)工作帶來麻煩。

1電子干擾來源

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得人們生產(chǎn)生活過程中開始廣泛使用各種類型的電子產(chǎn)品，為了提升各種電子產(chǎn)品的實際性能，數(shù)字電路設(shè)計已經(jīng)成為了現(xiàn)階段電路設(shè)計工作的主要方向[1]。數(shù)字電路具有強大的穩(wěn)定性，因此在實際運行過程中凸顯出更多的優(yōu)勢。盡管數(shù)字電路擁有更加突出的優(yōu)勢，但是為了實現(xiàn)與實際應(yīng)用需求的緊密貼合，最大程度上降低電子干擾造成的負面影響，需要對電子干擾的來源有一個清晰的認知，如此才能盡可能有效的解決電子干擾產(chǎn)生的問題。經(jīng)過實際研究分析發(fā)現(xiàn)，電子電路產(chǎn)生的干擾其實有很多的來源。最常見的一種電子干擾來源是電子元件的原因，電子元件的使用性相對較差，并沒有完全符合實際制造標(biāo)準與需求，所以導(dǎo)致電子產(chǎn)品在實際使用過程中不能夠維持很好的穩(wěn)定狀態(tài)[2]。為了解決由于電子元件造成的干擾性問題，所以需要在設(shè)計電路時選擇性能出眾、符合實際需求的元件，從而在最大程度上降低電子電路運行過程中產(chǎn)生的干擾現(xiàn)象，最終提升電子產(chǎn)品整體上的性能。印制板的設(shè)計與電路的穩(wěn)定性也存在直接的聯(lián)系，如果印制板設(shè)計不夠合理也會使電路受到干擾。在生產(chǎn)實踐過程當(dāng)中，經(jīng)驗可以證明印制板對于電路的穩(wěn)定性具有關(guān)鍵性的作用，印制板設(shè)計的效果會直接關(guān)系到電子產(chǎn)品的性能。在設(shè)計過程中需要最大程度上滿足合理性，提升電子產(chǎn)品的使用性能，進而使電子產(chǎn)品的使用時間延長。電子產(chǎn)品在實際使用當(dāng)中會涉及到需要敏感度較高的元器件，如果電路對于數(shù)據(jù)信息具有相對較高好的要求，所以一定需要在設(shè)計過程中使用到一系列的精密元器件。如果所設(shè)計的電子產(chǎn)品當(dāng)中確實存在精密器件，就可以考慮對電子產(chǎn)品的性能進行本質(zhì)性提升，如果條件允許，可以考慮在設(shè)計過程中重點提升精密器件的性能[3]。

2分析抗干擾技術(shù)

0引言

高校專業(yè)及課程的設(shè)置應(yīng)該與社會發(fā)展相適應(yīng)，才能更好地發(fā)揮學(xué)校的功能，源源不斷地為相關(guān)產(chǎn)業(yè)輸送所需的人才，推動社會快速地發(fā)展?！秶壹呻娐樊a(chǎn)業(yè)發(fā)展推進綱要》明確指出：“集成電路產(chǎn)業(yè)是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心，是支撐經(jīng)濟社會發(fā)展和保障國家安全的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)，當(dāng)前和今后一段時期是我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要戰(zhàn)略機遇期和攻堅期?！币虼耍咝Ｓ斜匾哟蠹呻娐废嚓P(guān)專業(yè)及課程的改革力度，以滿足國家集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求。

1集成電路設(shè)計相關(guān)教學(xué)的重要性

雖然改革開放以來，我們國家在幾乎各個領(lǐng)域都取得了舉世矚目的成就，甚至很多高技術(shù)電子產(chǎn)品也都可以自主研發(fā)。但是事實上，由于我們自己不能自主設(shè)計制造作為核心技術(shù)的集成電路，必須從國外購買，所以一方面給我們的國防、關(guān)鍵基礎(chǔ)行業(yè)等增加了不可預(yù)知的風(fēng)險，另一方面也使我們相關(guān)產(chǎn)業(yè)的公司利潤極低，極大地制約了其發(fā)展?？陀^地講，我國在集成電路技術(shù)研究方面的起步不算太晚，但是由于各種原因，前期進展緩慢，相反歐美日等發(fā)達國家卻抓住契機飛速發(fā)展，因此導(dǎo)致我們與這些發(fā)達國家的差距越來越大。1999年從德國學(xué)成歸來的王志功教授起草了《關(guān)于國家設(shè)立集成電路設(shè)計人才培養(yǎng)專項基金，開展中國芯片工程的建議》，呈送給中央相關(guān)部委，得到了李嵐清副總理等中央領(lǐng)導(dǎo)的高度重視，進而制定了正確的發(fā)展戰(zhàn)略，從而使我國在集成電路領(lǐng)域掀起一輪研究熱潮。經(jīng)過十余年的發(fā)展、積累，我國集成電路相關(guān)的產(chǎn)業(yè)鏈逐漸完善，且培養(yǎng)了大批具有相關(guān)知識背景的高素質(zhì)人才。隨后，國家也在政策資金等方面，不失時機地給以引導(dǎo)培育。《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006－2020年）》《、電子信息制造業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》《、集成電路產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》等重要文件中強調(diào)了要大力發(fā)展集成電路。尤其，在2014年6月工業(yè)和信息化部公布了《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進綱要》，并隨后設(shè)立了“國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金”。高校肩負著為社會輸送所需的高素質(zhì)人才的使命，因此為了配合國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大戰(zhàn)略，高校應(yīng)該及時了解集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展對人才素質(zhì)的需求變化，不斷審查、完善、革新集成電路相關(guān)的課程及教學(xué)。

2集成電路設(shè)計相關(guān)課程配置的協(xié)調(diào)性

無生產(chǎn)線設(shè)計模式稱為大陸集成電路產(chǎn)業(yè)的基本模式，更具體地講，當(dāng)前集成電路產(chǎn)業(yè)主要分為設(shè)計、制造、封裝和測試幾個相對獨立的部分，相應(yīng)地，高校就應(yīng)該設(shè)立相應(yīng)的專業(yè)方向及課程，使學(xué)生能夠掌握相應(yīng)的專業(yè)技能，以便于畢業(yè)后能夠勝任相關(guān)領(lǐng)域的工作。然而，作為一個大學(xué)生來講，由于大學(xué)期間課程學(xué)時有限，不可能僅僅通過課堂的學(xué)習(xí)掌握所有知識，所以應(yīng)該有針對性地、系統(tǒng)地協(xié)調(diào)相關(guān)課程的學(xué)期安排及課程類型安排，一方面要保證每一方向課程體系的完整連貫性，另一方面又能給學(xué)生以足夠的自由選修其它的相關(guān)方向的課程。比如，大一可以安排認知實習(xí)或相關(guān)課程，通過深入淺出的講解，可以讓學(xué)生對整個集成電路產(chǎn)業(yè)鏈及技術(shù)鏈有一個宏觀的系統(tǒng)認識，也利于學(xué)生有目的性地選擇感興趣的、想深入學(xué)習(xí)研究的專業(yè)方向及其所需的相應(yīng)課程；大二、大三則應(yīng)該安排一些專業(yè)基礎(chǔ)課及專業(yè)選修課，一方面要考慮到覆蓋面、保證每個方向的課程完整性，另一方面要確保課程安排的順序正確，課程類型合適；大四可以安排方向性更強的專業(yè)限選課及畢業(yè)設(shè)計。集成電路設(shè)計、制造、封裝和測試又是密不可分的，王志功教授認為一個合格的集成電路設(shè)計人員應(yīng)該具備系統(tǒng)、電路、器件、工藝及工具幾個方面的知識。下面我們主要從具有代表性的集成電路設(shè)計角度來討論。具體到特定高校，特別是集成電路相關(guān)專業(yè)開設(shè)時間不長的高校，由于學(xué)科及課程設(shè)置的歷史原因以及集成電路相關(guān)師資力量、實驗環(huán)境建設(shè)需要時間周期較長，所以不可能一蹴而就地開設(shè)所有相關(guān)的課程。通常，傳統(tǒng)通信系統(tǒng)專業(yè)比較強的院系課程會偏重系統(tǒng)、電路以及工具等，而傳統(tǒng)微電子專業(yè)比較強的院系則課程會更偏重工藝、器件、電路及工具等?？偠灾娐芳捌湓O(shè)計工具是集成電路設(shè)計的核心知識，因此我們也將以其為核心來討論，兼顧一下其它相關(guān)的課程。

3集成電路設(shè)計相關(guān)教學(xué)的實施建議

關(guān)鍵詞：表面等離子；共振；傳感器系統(tǒng)；電路；設(shè)計

引言

自1990年以后，表面等離子共振技術(shù)作為一種新技術(shù)被應(yīng)用于傳感器芯片核心設(shè)計環(huán)節(jié)，且以二硫化鎢納米薄膜覆蓋層增強型表面等離子體共振傳感器的電路設(shè)計和應(yīng)用，以其大表面面積、高折射率、獨特光電性能，極大地提升了傳感器的靈敏度和性能。除此之外，以二硫化鎢等離子共振傳感器為代表的，折射率范圍1.333-1.360間的線性相關(guān)系數(shù)99.76%；加之其保護金屬膜免受氧化、共振波長區(qū)域的可調(diào)諧性、生物相容性、蒸氣能力和氣敏性等效果，成為應(yīng)用領(lǐng)域的熱點設(shè)計項目之一。故此，現(xiàn)就表面等離子共振傳感器系統(tǒng)電路設(shè)計細節(jié)分析總結(jié)如下。

1表面等離子共振傳感器系統(tǒng)電路設(shè)計概述

以表面等離子共振電感傳感器為例，表面等離子共振（SPR）是一種物理現(xiàn)象，（SurfacePlasmonResonance,SPR）當(dāng)入射光以臨界角入射到兩種不同折射率的介質(zhì)界面（比如玻璃表面的金或銀鍍層）時，可引起金屬自由電子的共振，由于共振致使電子吸收了光能量，從而使反射光在一定角度內(nèi)大大減弱。最具代表性的檢測構(gòu)件LDC1000為例，其工作原理為電磁感應(yīng)原理。線圈中+交變電流=產(chǎn)生交變磁場，金屬物體入磁場在金屬物體表面產(chǎn)生渦流。渦流電流（感應(yīng)電磁場）與線圈（電磁場）電流方向相反。渦流與金屬體磁導(dǎo)率、電導(dǎo)率、線圈幾何形狀和尺寸、頭部線圈到金屬導(dǎo)體表面的距離等參數(shù)相關(guān)。

2電路設(shè)計優(yōu)勢分析

主要設(shè)計為等效并聯(lián)電阻，且以Ls=初級線圈的電感值，Rs=初級線圈的寄生電阻。L(d)=互感，R(d)=互感寄生電阻，d=距離函數(shù)。初級設(shè)計中，將交流電+單獨電感(初級線圈)=交變磁場=大量能耗。為達到節(jié)點目的，將電容并聯(lián)在電感上，降低耗損并限定在Rs和R(d)上，直接計算出d。電路設(shè)計在期間充當(dāng)檢測串聯(lián)電阻和并聯(lián)電阻的功能。主要應(yīng)用優(yōu)勢表現(xiàn)為，16位共振阻抗、24位電感值，亞微米級高分辨率；免受油污塵土等非導(dǎo)電污染物影響，可靠性更高；允許傳感器遠離電子產(chǎn)品安放，靈活性更高；低成本傳感器及傳導(dǎo)目標(biāo)，無磁體成本消耗；金屬薄片或?qū)щ娪湍珘嚎s支持，為系統(tǒng)設(shè)計帶來無限可能；系統(tǒng)功耗<8.5mW，待機模式下功耗<1.25mW；以電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器，實現(xiàn)了運行位置和動作傳感的全新轉(zhuǎn)換方式。

摘要：傳統(tǒng)的射頻電路設(shè)計過程復(fù)雜低效，基于EDA軟件的設(shè)計已經(jīng)成為射頻電路設(shè)計的主流。通過軟件仿真，性能分析、電路設(shè)計、參數(shù)優(yōu)化等過程，能有效提高效率，使電路設(shè)計周期得到縮短。本文對基于EDA軟件的射頻電路設(shè)計方法進行分析。

關(guān)鍵詞：EDA軟件；射頻電路；低通濾波器

1射頻電路設(shè)計中的EDA

Agilent公司開發(fā)的ADS軟件已成為射頻設(shè)計最廣泛使用的EDA工具，另外還有AWR等小型電路設(shè)計軟件可輔助設(shè)計。ADS軟件是一款綜合性電子設(shè)計軟件，在電磁兼容分析、電路設(shè)計分析、器件分析等方面具有較高的計算精準度。針對我國目前常使用的微帶無源電路，比如耦合器、濾波器與無源匹配傳輸線路等，可以利用AWR等快速計算參數(shù)，部分濾波器件能夠直接使用設(shè)計向?qū)?，較為迅速，之后在ADS中通過EM仿真創(chuàng)建模型，利用FEM或者MOM實現(xiàn)優(yōu)化仿真得到最佳電路參數(shù)，使設(shè)計效率及準確度得到提高[1]。

2基于EDA軟件的射頻電路設(shè)計

設(shè)計一款射頻低通濾波器，要求帶內(nèi)波紋為0.2dB，截止頻率為2.2GBz，組帶頻率為4.2GHz時組帶最小衰減30dB，輸入輸出端特性阻抗為50Ω。利用微帶實現(xiàn)，基片參數(shù)設(shè)置為9.66。低通濾波器設(shè)計方法包括影像參數(shù)法、分布參數(shù)法、綜合設(shè)計法。綜合設(shè)計法也稱為原型設(shè)計法，是基于衰減與相移函數(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)綜合理論先得到集總元件的低通原型電路，之后通過射頻結(jié)構(gòu)實現(xiàn)低通原型電路中的元件。低通原型設(shè)計步驟為：對歸一化頻率進行計算，以給定通帶和衰減值，查看工程圖表，確定元件數(shù)目N及濾波器元件的歸一化值，并且確定串并聯(lián)方式，最后計算所有元件真實值。

2.1原型濾波器確定