產品電路設計全文(5篇)

【摘要】集成電路在設計應用過程中呈現出性能穩定、體積小、可靠性強等優勢特點，且被廣泛應用于計算機、通訊設備、電視機、遙控等領域中，但傳統集成電路設計方法已經無法滿足當代社會發展需求，因而在此基礎上，為了打造良好的工藝發展空間，應注重對集成電路設計進行優化處理，即融入IP重用設計技術等，改造集成電路設計路徑，達到最佳的產品研發狀態。本文從當前集成電路設計方法分析入手，并詳細闡述了IP設計技術在集成電路中的具體應用。

【關鍵詞】集成電路；設計方法；IP技術

基于CMOS工藝發展背景下，CMOS集成電路得到了廣泛應用，即到目前為止，仍有95%集成電路融入了CMOS工藝技術，但基于64kb動態存儲器的發展，集成電路微小化設計逐漸引起了人們關注。因而在此基礎上，為了迎合集成電路時代的發展，應注重在當前集成電路設計過程中從微電路、芯片等角度入手，對集成電路進行改善與優化，且突出小型化設計優勢。以下就是對集成電路設計與IP設計技術的詳細闡述，望其能為當前集成電路設計領域的發展提供參考。

1當前集成電路設計方法

1.1全定制設計方法

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

1.2半定制設計方法

摘要：通常在電子線路的設計過程中會產生干擾現象，這種干擾為電子電路的設計工作帶來很大的阻礙，為了最大程度上降低這種阻礙，所以需要設計抗干擾技術來降低電子電路設計過程中存在的干擾現象。為了切實有效的實現電子電路設計的抗干擾，需要對電子電路抗干擾技術有一個全新的認知，通過有效的抗干擾技術為電子電路提供穩定的運行環境，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。面對現階段電子電路在實際應用過程中存在的問題，需要設計出一種行之有效的抗干擾技術來滿足實際運作的價值與需求。

關鍵詞：電子電路；抗干擾；穩定運行；設計

引言

電子產品的設計過程中，其電子電路的穩定性是需要重點關注的工作內容。鑒別電子產品電路穩定性的重要標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定性。在電子電路的設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定性差，一方面電子產品用戶體驗差，另一方面為后續工作帶來麻煩。

1電子干擾來源

科學技術的發展使得人們生產生活過程中開始廣泛使用各種類型的電子產品，為了提升各種電子產品的實際性能，數字電路設計已經成為了現階段電路設計工作的主要方向[1]。數字電路具有強大的穩定性，因此在實際運行過程中凸顯出更多的優勢。盡管數字電路擁有更加突出的優勢，但是為了實現與實際應用需求的緊密貼合，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生的問題。經過實際研究分析發現，電子電路產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準與需求，所以導致電子產品在實際使用過程中不能夠維持很好的穩定狀態[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生的干擾現象，最終提升電子產品整體上的性能。印制板的設計與電路的穩定性也存在直接的聯系，如果印制板設計不夠合理也會使電路受到干擾。在生產實踐過程當中，經驗可以證明印制板對于電路的穩定性具有關鍵性的作用，印制板設計的效果會直接關系到電子產品的性能。在設計過程中需要最大程度上滿足合理性，提升電子產品的使用性能，進而使電子產品的使用時間延長。電子產品在實際使用當中會涉及到需要敏感度較高的元器件，如果電路對于數據信息具有相對較高好的要求，所以一定需要在設計過程中使用到一系列的精密元器件。如果所設計的電子產品當中確實存在精密器件，就可以考慮對電子產品的性能進行本質性提升，如果條件允許，可以考慮在設計過程中重點提升精密器件的性能[3]。

2分析抗干擾技術

0引言

高校專業及課程的設置應該與社會發展相適應，才能更好地發揮學校的功能，源源不斷地為相關產業輸送所需的人才，推動社會快速地發展。《國家集成電路產業發展推進綱要》明確指出：“集成電路產業是信息技術產業的核心，是支撐經濟社會發展和保障國家安全的戰略性、基礎性和先導性產業，當前和今后一段時期是我國集成電路產業發展的重要戰略機遇期和攻堅期。”因此，高校有必要加大集成電路相關專業及課程的改革力度，以滿足國家集成電路產業的發展需求。

1集成電路設計相關教學的重要性

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

2集成電路設計相關課程配置的協調性

無生產線設計模式稱為大陸集成電路產業的基本模式，更具體地講，當前集成電路產業主要分為設計、制造、封裝和測試幾個相對獨立的部分，相應地，高校就應該設立相應的專業方向及課程，使學生能夠掌握相應的專業技能，以便于畢業后能夠勝任相關領域的工作。然而，作為一個大學生來講，由于大學期間課程學時有限，不可能僅僅通過課堂的學習掌握所有知識，所以應該有針對性地、系統地協調相關課程的學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，另一方面又能給學生以足夠的自由選修其它的相關方向的課程。比如，大一可以安排認知實習或相關課程，通過深入淺出的講解，可以讓學生對整個集成電路產業鏈及技術鏈有一個宏觀的系統認識，也利于學生有目的性地選擇感興趣的、想深入學習研究的專業方向及其所需的相應課程；大二、大三則應該安排一些專業基礎課及專業選修課，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限選課及畢業設計。集成電路設計、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計人員應該具備系統、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計角度來討論。具體到特定高校，特別是集成電路相關專業開設時間不長的高校，由于學科及課程設置的歷史原因以及集成電路相關師資力量、實驗環境建設需要時間周期較長，所以不可能一蹴而就地開設所有相關的課程。通常，傳統通信系統專業比較強的院系課程會偏重系統、電路以及工具等，而傳統微電子專業比較強的院系則課程會更偏重工藝、器件、電路及工具等。總而言之，電路及其設計工具是集成電路設計的核心知識，因此我們也將以其為核心來討論，兼顧一下其它相關的課程。

3集成電路設計相關教學的實施建議

摘要：傳統的射頻電路設計過程復雜低效，基于EDA軟件的設計已經成為射頻電路設計的主流。通過軟件仿真，性能分析、電路設計、參數優化等過程，能有效提高效率，使電路設計周期得到縮短。本文對基于EDA軟件的射頻電路設計方法進行分析。

關鍵詞：EDA軟件；射頻電路；低通濾波器

1射頻電路設計中的EDA

Agilent公司開發的ADS軟件已成為射頻設計最廣泛使用的EDA工具，另外還有AWR等小型電路設計軟件可輔助設計。ADS軟件是一款綜合性電子設計軟件，在電磁兼容分析、電路設計分析、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，部分濾波器件能夠直接使用設計向導，較為迅速，之后在ADS中通過EM仿真創建模型，利用FEM或者MOM實現優化仿真得到最佳電路參數，使設計效率及準確度得到提高[1]。

2基于EDA軟件的射頻電路設計

設計一款射頻低通濾波器，要求帶內波紋為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，基片參數設置為9.66。低通濾波器設計方法包括影像參數法、分布參數法、綜合設計法。綜合設計法也稱為原型設計法，是基于衰減與相移函數，通過網絡綜合理論先得到集總元件的低通原型電路，之后通過射頻結構實現低通原型電路中的元件。低通原型設計步驟為：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，確定元件數目N及濾波器元件的歸一化值，并且確定串并聯方式，最后計算所有元件真實值。

2.1原型濾波器確定

關鍵詞：表面等離子；共振；傳感器系統；電路；設計

引言

自1990年以后，表面等離子共振技術作為一種新技術被應用于傳感器芯片核心設計環節，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計和應用，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間的線性相關系數99.76%；加之其保護金屬膜免受氧化、共振波長區域的可調諧性、生物相容性、蒸氣能力和氣敏性等效果，成為應用領域的熱點設計項目之一。故此，現就表面等離子共振傳感器系統電路設計細節分析總結如下。

1表面等離子共振傳感器系統電路設計概述

以表面等離子共振電感傳感器為例，表面等離子共振（SPR）是一種物理現象，（SurfacePlasmonResonance,SPR）當入射光以臨界角入射到兩種不同折射率的介質界面（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大大減弱。最具代表性的檢測構件LDC1000為例，其工作原理為電磁感應原理。線圈中+交變電流=產生交變磁場，金屬物體入磁場在金屬物體表面產生渦流。渦流電流（感應電磁場）與線圈（電磁場）電流方向相反。渦流與金屬體磁導率、電導率、線圈幾何形狀和尺寸、頭部線圈到金屬導體表面的距離等參數相關。

2電路設計優勢分析

主要設計為等效并聯電阻，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。初級設計中，將交流電+單獨電感(初級線圈)=交變磁場=大量能耗。為達到節點目的，將電容并聯在電感上，降低耗損并限定在Rs和R(d)上，直接計算出d。電路設計在期間充當檢測串聯電阻和并聯電阻的功能。主要應用優勢表現為，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電污染物影響，可靠性更高；允許傳感器遠離電子產品安放，靈活性更高；低成本傳感器及傳導目標，無磁體成本消耗；金屬薄片或導電油墨壓縮支持，為系統設計帶來無限可能；系統功耗<8.5mW，待機模式下功耗<1.25mW；以電感數字轉換器，實現了運行位置和動作傳感的全新轉換方式。