【摘要】集成電路在設(shè)計(jì)應(yīng)用過程中呈現(xiàn)出性能穩(wěn)定、體積小、可靠性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，且被廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、電視機(jī)、遙控等領(lǐng)域中，但傳統(tǒng)集成電路設(shè)計(jì)方法已經(jīng)無法滿足當(dāng)代社會(huì)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(duì)集成電路設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化處理，即融入IP重用設(shè)計(jì)技術(shù)等，改造集成電路設(shè)計(jì)路徑，達(dá)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(jì)方法分析入手，并詳細(xì)闡述了IP設(shè)計(jì)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(jì)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(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器的發(fā)展，集成電路微小化設(shè)計(jì)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(shí)代的發(fā)展，應(yīng)注重在當(dāng)前集成電路設(shè)計(jì)過程中從微電路、芯片等角度入手，對(duì)集成電路進(jìn)行改善與優(yōu)化，且突出小型化設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)。以下就是對(duì)集成電路設(shè)計(jì)與IP設(shè)計(jì)技術(shù)的詳細(xì)闡述，望其能為當(dāng)前集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域的發(fā)展提供參考。

1當(dāng)前集成電路設(shè)計(jì)方法

1.1全定制設(shè)計(jì)方法

集成電路，即通過光刻、擴(kuò)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(jì)算機(jī)、電子技術(shù)等領(lǐng)域中。而在集成電路設(shè)計(jì)過程中，為了營(yíng)造良好的電路設(shè)計(jì)空間，應(yīng)注重強(qiáng)調(diào)對(duì)全定制設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用，即在集成電路實(shí)踐設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)開展過程中通過版圖編輯工具，對(duì)半導(dǎo)體元器件圖形、尺寸、連線、位置等各個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)進(jìn)行把控，最終通過版圖布局、布線等，達(dá)到元器件組合、優(yōu)化目的。同時(shí)，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(jì)原則，且以緊湊的設(shè)計(jì)方法，對(duì)每個(gè)元器件所連導(dǎo)線進(jìn)行布局，就此將芯片尺寸控制到最小狀態(tài)下。例如，隨機(jī)邏輯網(wǎng)絡(luò)在設(shè)計(jì)過程中，為了提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行速度，即采取全定制集成電路設(shè)計(jì)方法，滿足了網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)運(yùn)行需求。但由于全定制設(shè)計(jì)方法在實(shí)施過程中，設(shè)計(jì)周期較長(zhǎng)，為此，應(yīng)注重對(duì)其的合理化應(yīng)用。

1.2半定制設(shè)計(jì)方法

摘要：通常在電子線路的設(shè)計(jì)過程中會(huì)產(chǎn)生干擾現(xiàn)象，這種干擾為電子電路的設(shè)計(jì)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(jì)抗干擾技術(shù)來降低電子電路設(shè)計(jì)過程中存在的干擾現(xiàn)象。為了切實(shí)有效的實(shí)現(xiàn)電子電路設(shè)計(jì)的抗干擾，需要對(duì)電子電路抗干擾技術(shù)有一個(gè)全新的認(rèn)知，通過有效的抗干擾技術(shù)為電子電路提供穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境，最終符合實(shí)際使用的需求，電路的使用時(shí)間也會(huì)由此得到增加。面對(duì)現(xiàn)階段電子電路在實(shí)際應(yīng)用過程中存在的問題，需要設(shè)計(jì)出一種行之有效的抗干擾技術(shù)來滿足實(shí)際運(yùn)作的價(jià)值與需求。

關(guān)鍵詞：電子電路；抗干擾；穩(wěn)定運(yùn)行；設(shè)計(jì)

引言

電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程中，其電子電路的穩(wěn)定性是需要重點(diǎn)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(zhǔn)就是判定電子電路的抗干擾能力，因?yàn)殡娮与娐返目垢蓴_能力直接決定了電子電路運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性。在電子電路的設(shè)計(jì)過程中如果沒有對(duì)抗干擾能力進(jìn)行細(xì)致的分析，就會(huì)造成抗干擾能力不強(qiáng)，致使電路運(yùn)行過程中穩(wěn)定性差，一方面電子產(chǎn)品用戶體驗(yàn)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(shí)際性能，數(shù)字電路設(shè)計(jì)已經(jīng)成為了現(xiàn)階段電路設(shè)計(jì)工作的主要方向[1]。數(shù)字電路具有強(qiáng)大的穩(wěn)定性，因此在實(shí)際運(yùn)行過程中凸顯出更多的優(yōu)勢(shì)。盡管數(shù)字電路擁有更加突出的優(yōu)勢(shì)，但是為了實(shí)現(xiàn)與實(shí)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(fù)面影響，需要對(duì)電子干擾的來源有一個(gè)清晰的認(rèn)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(shí)際研究分析發(fā)現(xiàn)，電子電路產(chǎn)生的干擾其實(shí)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(duì)較差，并沒有完全符合實(shí)際制造標(biāo)準(zhǔn)與需求，所以導(dǎo)致電子產(chǎn)品在實(shí)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(jì)電路時(shí)選擇性能出眾、符合實(shí)際需求的元件，從而在最大程度上降低電子電路運(yùn)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(jì)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(jì)不夠合理也會(huì)使電路受到干擾。在生產(chǎn)實(shí)踐過程當(dāng)中，經(jīng)驗(yàn)可以證明印制板對(duì)于電路的穩(wěn)定性具有關(guān)鍵性的作用，印制板設(shè)計(jì)的效果會(huì)直接關(guān)系到電子產(chǎn)品的性能。在設(shè)計(jì)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(jìn)而使電子產(chǎn)品的使用時(shí)間延長(zhǎng)。電子產(chǎn)品在實(shí)際使用當(dāng)中會(huì)涉及到需要敏感度較高的元器件，如果電路對(duì)于數(shù)據(jù)信息具有相對(duì)較高好的要求，所以一定需要在設(shè)計(jì)過程中使用到一系列的精密元器件。如果所設(shè)計(jì)的電子產(chǎn)品當(dāng)中確實(shí)存在精密器件，就可以考慮對(duì)電子產(chǎn)品的性能進(jìn)行本質(zhì)性提升，如果條件允許，可以考慮在設(shè)計(jì)過程中重點(diǎn)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(huì)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(dòng)社會(huì)快速地發(fā)展?！秶?guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)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(jì)社會(huì)發(fā)展和保障國(guó)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(shí)期是我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要戰(zhàn)略機(jī)遇期和攻堅(jiān)期?！币虼?，高校有必要加大集成電路相關(guān)專業(yè)及課程的改革力度，以滿足國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求。

1集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)教學(xué)的重要性

雖然改革開放以來，我們國(guó)家在幾乎各個(gè)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(shí)上，由于我們自己不能自主設(shè)計(jì)制造作為核心技術(shù)的集成電路，必須從國(guó)外購(gòu)買，所以一方面給我們的國(guó)防、關(guān)鍵基礎(chǔ)行業(yè)等增加了不可預(yù)知的風(fēng)險(xiǎn)，另一方面也使我們相關(guān)產(chǎn)業(yè)的公司利潤(rùn)極低，極大地制約了其發(fā)展。客觀地講，我國(guó)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(jìn)展緩慢，相反歐美日等發(fā)達(dá)國(guó)家卻抓住契機(jī)飛速發(fā)展，因此導(dǎo)致我們與這些發(fā)達(dá)國(guó)家的差距越來越大。1999年從德國(guó)學(xué)成歸來的王志功教授起草了《關(guān)于國(guó)家設(shè)立集成電路設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)專項(xiàng)基金，開展中國(guó)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(jìn)而制定了正確的發(fā)展戰(zhàn)略，從而使我國(guó)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(guó)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(shí)背景的高素質(zhì)人才。隨后，國(guó)家也在政策資金等方面，不失時(shí)機(jī)地給以引導(dǎo)培育?！秶?guó)家中長(zhǎng)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(qiáng)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(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》，并隨后設(shè)立了“國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金”。高校肩負(fù)著為社會(huì)輸送所需的高素質(zhì)人才的使命，因此為了配合國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大戰(zhàn)略，高校應(yīng)該及時(shí)了解集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)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(jì)相關(guān)課程配置的協(xié)調(diào)性

無生產(chǎn)線設(shè)計(jì)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(jì)、制造、封裝和測(cè)試幾個(gè)相對(duì)獨(dú)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(gè)大學(xué)生來講，由于大學(xué)期間課程學(xué)時(shí)有限，不可能僅僅通過課堂的學(xué)習(xí)掌握所有知識(shí)，所以應(yīng)該有針對(duì)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(rèn)知實(shí)習(xí)或相關(guān)課程，通過深入淺出的講解，可以讓學(xué)生對(duì)整個(gè)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈及技術(shù)鏈有一個(gè)宏觀的系統(tǒng)認(rèn)識(shí)，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(gè)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(qiáng)的專業(yè)限選課及畢業(yè)設(shè)計(jì)。集成電路設(shè)計(jì)、制造、封裝和測(cè)試又是密不可分的，王志功教授認(rèn)為一個(gè)合格的集成電路設(shè)計(jì)人員應(yīng)該具備系統(tǒng)、電路、器件、工藝及工具幾個(gè)方面的知識(shí)。下面我們主要從具有代表性的集成電路設(shè)計(jì)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(shí)間不長(zhǎng)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(shí)驗(yàn)環(huán)境建設(shè)需要時(shí)間周期較長(zhǎng)，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(qiáng)的院系課程會(huì)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(qiáng)的院系則課程會(huì)更偏重工藝、器件、電路及工具等?？偠灾娐芳捌湓O(shè)計(jì)工具是集成電路設(shè)計(jì)的核心知識(shí)，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(jì)相關(guān)教學(xué)的實(shí)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(jì)

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(jì)環(huán)節(jié)，且以二硫化鎢納米薄膜覆蓋層增強(qiáng)型表面等離子體共振傳感器的電路設(shè)計(jì)和應(yīng)用，以其大表面面積、高折射率、獨(dú)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(hù)金屬膜免受氧化、共振波長(zhǎng)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(diǎn)設(shè)計(jì)項(xiàng)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(jì)細(xì)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(jì)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(shí)，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(cè)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(chǎng)，金屬物體入磁場(chǎng)在金屬物體表面產(chǎn)生渦流。渦流電流（感應(yīng)電磁場(chǎng)）與線圈（電磁場(chǎng)）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(jì)優(yōu)勢(shì)分析

主要設(shè)計(jì)為等效并聯(lián)電阻，且以Ls=初級(jí)線圈的電感值，Rs=初級(jí)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(jí)設(shè)計(jì)中，將交流電+單獨(dú)電感(初級(jí)線圈)=交變磁場(chǎng)=大量能耗。為達(dá)到節(jié)點(diǎn)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(jì)算出d。電路設(shè)計(jì)在期間充當(dāng)檢測(cè)串聯(lián)電阻和并聯(lián)電阻的功能。主要應(yīng)用優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)為，16位共振阻抗、24位電感值，亞微米級(jí)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(yuǎn)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(jì)帶來無限可能；系統(tǒng)功耗<8.5mW，待機(jī)模式下功耗<1.25mW；以電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行位置和動(dòng)作傳感的全新轉(zhuǎn)換方式。

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

Agilent公司開發(fā)的ADS軟件已成為射頻設(shè)計(jì)最廣泛使用的EDA工具，另外還有AWR等小型電路設(shè)計(jì)軟件可輔助設(shè)計(jì)。ADS軟件是一款綜合性電子設(shè)計(jì)軟件，在電磁兼容分析、電路設(shè)計(jì)分析、器件分析等方面具有較高的計(jì)算精準(zhǔn)度。針對(duì)我國(guó)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(jì)算參數(shù)，部分濾波器件能夠直接使用設(shè)計(jì)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M(jìn)OM實(shí)現(xiàn)優(yōu)化仿真得到最佳電路參數(shù)，使設(shè)計(jì)效率及準(zhǔn)確度得到提高[1]。

2基于EDA軟件的射頻電路設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)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(shí)組帶最小衰減30dB，輸入輸出端特性阻抗為50Ω。利用微帶實(shí)現(xiàn)，基片參數(shù)設(shè)置為9.66。低通濾波器設(shè)計(jì)方法包括影像參數(shù)法、分布參數(shù)法、綜合設(shè)計(jì)法。綜合設(shè)計(jì)法也稱為原型設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)低通原型電路中的元件。低通原型設(shè)計(jì)步驟為：對(duì)歸一化頻率進(jìn)行計(jì)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(jì)算所有元件真實(shí)值。

2.1原型濾波器確定