數字集成電路原理精選(九篇)

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第1篇：數字集成電路原理范文

輸入與整流電路

220V交流市電經電源開關和保險管進入抗干擾抑制電路，由于SD4841P內置振蕩器有頻率抖動功能，產生的電磁干擾較低，抗干擾抑制電路也較簡單，只有一個電感LF1構成。經處理的220V交流電壓經D1-D4橋式整流、C1濾波，在C1兩端得到約300V的直流電壓，作為SD4841P供電及啟動電壓。

啟動與穩壓電路

300V直流電壓一路經開關變壓器初級①-②繞組加至IC1（SD4841P）⑥、⑦、⑧腳內部功率開關管（MOSFET）的漏極（D），另一路經啟動電阻R2加到SD4841P③腳（Vcc），對③腳外接電容C3充電，當Vcc端充到12V時，電路開始工作。電路啟動工作后，改由開關變壓器輔助繞組③-④產生的感應脈沖電壓經D6整流、R3限流及C3濾波后產生的直流電壓為SD4841P③腳（Vcc）供電。

穩壓控制電路主要由光電耦合器PC1（817C）和電流比較放大器U1（TL431A）等元件組成，穩壓取樣電壓取自3.3V，經R7、R6分壓加到TL431A控制端R，當因某種原因使開關電源次級輸出電壓升高時，KA 431的控制端R電壓也隨之升高，使KA 431的K端電壓下降，光電耦合器PC1（817C）內的發光二極管發光增強，光敏三極管導通增強而內阻減小，SD4841P④腳（FB）反饋端電壓升高，經SD4841P內部電路處理后，使功率開關管（MOSFET）導通時間縮短，經開關變壓器電磁耦合后，使次級各組輸出電壓下降至額定值，從而達到穩定輸出電壓的目的。當輸出電壓降低時，穩壓控制與上述過程相反。

保護電路

1.開關功率管保護：在開關變壓器的①-②繞組中接有由R1、C2、D5組成的尖峰電壓吸收電路，在SD4841P內部功率開關管截止瞬間，抑制開關變壓器①-②繞組產生的反向尖峰電壓，保護SD4841P內部開關管不被過高的尖峰電壓擊穿。

2.欠壓鎖定：電源啟動工作時，300V電壓通過啟動電阻R2對SD4841P③腳（Vcc）外接的電容C3充電，當充到12V時，電路開始工作。電路正常工作后，如果電路發生保護，輸出關斷，由于電路此時供電由開關變壓器輔助繞組③-④提供，SD4841P③腳（Vcc）電壓開始降低，當Vcc低于8V時，控制電路整體關斷，電路消耗的電流變小，又開始對SD4841P③腳（Vcc）外接的電容C3充電，啟動電路重新工作。

3.過流保護：當電路發生過載，導致SD4841P④腳（FB）反饋端電壓升高，當反饋端電壓升高到反饋關斷電壓點時，輸出關斷。該狀態一直保持，直到電路發生上電重啟。如果次級整流管或變壓器繞組短路，會啟動異常過流保護。此時，不管前沿消隱時間，一旦過流，過350ns馬上保護，且對每一個周期都起作用，發生該保護時，輸出關斷且一直保持此狀態，直到發生欠壓以后，電路啟動。

4.過壓保護：當SD4841P③腳（Vcc）上的電壓超過過壓保護點電壓時，表示負載上發生了過壓，輸出關斷。該狀態一直保持，直到電路發生上電重啟。

5.過熱保護：當SD4841P內部溫度過高時，為了保護電路不被損壞，過熱保護電路動作，關斷輸出，該狀態一直保持，直到發生欠壓以后，電路啟動。

第2篇：數字集成電路原理范文

>> “射頻集成電路設計”課程教學改革初探 應用于相控陣收發組件的射頻微波集成電路設計探討 納米尺度互連線寄生參數的仿真及應用于CMOS射頻集成電路設計 模擬集成電路設計教學探討 《集成電路設計》課程教學改革與探索 集成電路設計本科教學改革探索 集成電路設計與集成系統專業人才培養模式的探究 集成電路設計與集成系統專業CDIO培養模式的研究與實踐 集成電路設計專業課程體系改革與實踐 《數字集成電路設計原理》課程教學探索 集成電路設計作為專業核心課程設置的探討 集成電路設計方法及IP設計技術的探討 集成電路設計的本科教學現狀及探索 模擬集成電路設計教學方法探討 《專用集成電路設計》教學方法初探 結合集成電路設計大賽談創新能力的培養 同步數字集成電路設計中的時鐘偏移分析 《2012中國集成電路設計業發展報告》的統計及結論 模擬集成電路設計的自動化綜合流程研究 以工程需求為導向的集成電路設計閉環教育研究 常見問題解答 當前所在位置：l.

[3]http：//.cn/Info/html/n14730_1.htm.

[4]http：///info/20121026/227691.shtml.

[5]馮衛東.美科學家證實電路世界第四種基本元件存在[N/OL].科技日報，2008-05-06.

[6]李九生.“微波與射頻技術”課程新式教學理念應用[J].科技信息，2010，（6）.

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[9]王立華.虛擬網絡分析儀在射頻電路設計中的應用[J].電子測量技術，2012，（4）.

收稿日期：2013-09-10

第3篇：數字集成電路原理范文

關鍵詞：集成電路；可測性設計

1.引言

集成電路測試關系到集成電路產品設計、生產制造及應用開發各個環節，如果集成電路測試問題解決得好，可以縮短產品的研制開發周期，降低產品的研制、生產與維修成本，確保產品的性能、質量與可靠性。在對有幾千個或非門構成的電路在考慮和不考慮可測性設計條件下，測試生成的成本與電路規模的關系曲線如圖（1）所示。圖中DFT代表可測性設計，UT代表無拘束設計。從圖中可看出，對于無拘束設計，有關的測試成本隨電路規模的增大成指數上升；而采用可測性設計的電路，測試費用與規模基本上是線性增長關系。

圖（1）測試生成成本與電路規模關系曲線圖

因此深入電路系統的可測性理論與設計方法的研究，對于發展復雜性越來越大的現代電子電氣裝備，提高其可靠性，降低復雜電子電氣系統全壽命周期費用有特別重要的戰略意義、實際應用價值。

2.電路可測性設計概況

2.1電路可測性設計發展。電路系統測試與故障診斷于20世紀60年代在軍事上首先開始研究以滿足軍事裝備的維修與保養需要。美國國防部于1993 年2 月頒發MIL―STD―2165A《系統和設備的可測性大綱》，大綱將可測試性作為與可靠性及維修性等同的設計要求，并規定了可測試性分析、設計及驗證的要求及實施方法。該標準的頒布標志著可測試性作為一門獨立學科的確立。盡管可測性問題最早是從裝備維護保障角度提出，但隨著集成電路(IC)技術的發展，滿足IC 測試的需求成為推動可測性技術發展的主要動力。從發展趨勢上看，半導體芯片技術發展所帶來的芯片復雜性的增長遠遠超過了相應測試技術的進步。因此，復雜芯片系統的測試和驗證問題將越來越成為其發展的制約、甚至瓶頸。面對復雜性增長如此迅速的芯片技術，將測試和驗證問題納入芯片設計的范疇幾乎成為解決該問題的唯一的途徑，這也是目前可測性設計技術和相應的國際標準（IEEE1149）在近年來得到快速發展的原因。

2.2 電路可測性設計概念。可測試性設計（Design for Testability，簡稱DFT），指在集成電路的設計階段就考慮以后測試的需要，將可測試設計作為邏輯設計的一部分加以設計和優化，為今后能夠高效率地測試提供方便。DFT主要技術是：轉變測試思想，將輸入信號的枚舉與排列的測試方法轉變為對電路內各個節點的測試，即直接對電路硬件組成單元進行測試；降低測試的復雜性，即將復雜的邏輯分塊，使模塊易于測試；斷開長的邏輯鏈，采用附加邏輯和電路使測試生成容易，改進其可控制性和可觀察性，覆蓋全部硬件節點；添加自檢測模塊，使測試具有智能化和自動化。

測試考慮是集成電路設計中最辣手的問題之一，設計的可測性是指完整測試程序的生成和執行的有效性。評價一個設計的可測性的基本要素有：故障診斷、功能核實、性能評估以及可控性和可觀性。可測性設計通常包含三個方面：（1）測試矢量生成設計，即在允許的時間內產生故障測試矢量或序列。（2）對測試進行評估和計算。（3）實施測試的設計，即解決電路和自動測試設備的連接問題。可測性設計或面向測試的設計（DFT）通常包括設計測試電路和設計測試模版兩類。測試電路的設計準則是：以盡可能少的附加測試電路為代價，獲得將來制造后測試時的最大化制造故障覆蓋率。其目的是簡化測試、加速測試、提高測試的可信度。測試模版的設計準則是：選擇盡可能短的測試序列，同時又擁有最大的制造故障覆蓋率。

3.電路可測性設計方法簡介

（1）掃描路徑法。掃描路徑法是一種應用較廣的結構化可測性設計方法，由Williams和Angell于1973年提出的，主要是解決時序電路的測試問題。基于掃描路徑設計的電路，只需對組合電路部分和不在掃描路徑上的觸發器進行測試，而處于掃描路徑上的觸發器的測試方法和測試圖形是固定形式的，不需要測試生成。掃描路徑法的優點：電路容易初始化；改善了電路的可測性；減少了測試生成過程；測試中把時序電路轉化為組合電路，極大地降低了時序電路測試的復雜程度，得以廣泛應用。掃描路徑法不足之處：需要增加額外的電路面積和I/O引腳，而且串行掃描移入和移出方式導致測試時間非常長。掃描路徑設計是以犧牲電路的其他方面為代價的，因而就有成本問題。

（2）邊界掃描法。邊界掃描法把掃描路徑法擴展到整個板級或系統級，是JTAG（Joint Test Action Group）為了解決IC之間或PCB之間連接的測試問題提出的一種掃描方法。邊界掃描標準對數字集成電路以及混合集成電路的數字電路部分提供規范化的測試存取端口和邊界掃描結構，一是試圖對板級、基于復雜的數字集成電路和高密度的表面貼片技術的產品提供測試解決方案，二是對具有嵌入式可測性設計特征的數字集成電路提供測試存取和測試控制方法。邊界掃描法同掃描路徑法類似，基于邊界掃描設計法的元器件的所有與外部交換的信息(指令、測試數據和測試結果)都采用串行通信方式，允許測試指令及相關的測試數據串行送給元器件，然后允許把測試指令的執行結果從元器件串行讀出。邊界掃描技術中包含了一個與元器件的每個引腳相接，包含在邊界掃描寄存器單元中的寄存器鏈，這樣元器件的邊界掃描信號可用掃描測試原理進行控制和觀察，這就是邊界掃描的含義。

（3）內建自測試法（BIST）。在電路內部建立測試生成、施加、分析和測試控制結構，使得電路能夠測試自身，這就是內建自測試。BIST方法分為：在線BIST（測試在電路正常功能條件下進行）和離線BIST（測試不在電路的正常功能條件下進行）。離線BIST可以應用在系統級、板級和芯片級測試，也可以用在制造、現場和操作級測試，但不能測試實時故障。內建自測試克服了傳統測試方法的缺點，如：測試生成過程長；測試施加時間長（隨電路的大小呈指數增加）；測試成本高（需要測試設備進行測試施加和響應的捕獲）；測試復雜度高；故障覆蓋率低等。BIST存在一些優點，然而增加了芯片的硬件開銷，而且可能對原電路的功能造成一定影響。BIST廣泛用于集成電路可測性設計中。

4.結束語

數字系統的故障診斷和可測性設計的理論和實踐一直是電子技術中一個非常活躍的領域。雖然，近年來可測性設計技術得到了較大的發展，但遠遠跟不上復雜性越來越大的實際電路系統測試與維修的需要，可測性理論與方法也還有待深入研究和進一步完善。因此加大電路系統的可測性理論與設計方法的研究力度，深入研究復雜電路系統可測性建模與評估方法，PCB、模擬與數模混合信號系統、芯片系統的可測性理論與方法，研制高質量、低成本的集成電路故障測試技術的發展變得越來越具有緊迫性和挑戰性。

參考文獻

[1] 劉峰，梁勇強.大規模集成電路可測性設計及其應用策略.玉林師范學院學報，2005，(5):29一33

第4篇：數字集成電路原理范文

一、數字邏輯門電路的基礎知識

數字電路傳輸和處理的是數字信號，數字信號和模擬信號不同，模擬信號是連續變化的信號，而數字信號在時間上和數值上都是不連續的，是斷續變化的離散信號。數字信號往往采用二進制數表示，數字電路的工作狀態則用“1”和“0”表示。

1、與門由兩個開關(A、B)相串聯，通過一個電池和一個燈(F)連成的邏輯電路。只有當A與B都接通(即A=B=1)時，燈才亮(F=1)，因而通常稱為“與”電路。

2、“或”門是一個由兩個開關(A、B)并聯，通過一個電池與燈(F)連成的邏輯電路。當開關A或B任何一個接通或者兩個都接通時，燈就亮，敬稱之為“或”電路。

3、“非”門電路由聯動開關組成。聯動開關有兩個觸點，任一個接通，另一個就斷開，當A接通時，A斷開，電燈就不亮。若A斷開，則A接通，電燈就亮。

在數字電路中。門電路不是用有觸點的開關，而是用二極管和三級管組成。常用的是各種集成門電路門電路的輸入和輸出都是用電位的高低來表示的，而電位的高低則用1和0來區別，高電位為1，低電位為0，稱為正邏輯系統。若高電位為0，低電位為1，為負邏輯系統。

二、數字邏輯門電路來控制的靜音及話筒電路

邏輯門電路是構成數字電路的基本邏輯單元，掌握各種門電路的邏輯功能和電氣特性。對于正確分析和使用數字集成電路是十分必要的。K90型電影放映擴音機，是為井岡山105型電影放映機配套而設計的單聲道高保真全集成電路的擴音設備，機中靜音和話筒電路的輸出就是由數字邏輯門電路來控制的。

k90型電影放映擴音機靜音及話筒控制的實際電路。門電路由CD40106BCD4013B CD4013B三塊集成電路組成。CD40106B內部有6個“非”門電路，CD4013B內部有2個D主從型觸發器，CD4011B內部有4個“與非”門電路。電路中只利用了3個，并把輸入端連接起來，當“非”門使用。CD40106B CD4013B CD4013B三塊集成電路的15腳接正15伏電壓。腳接地。

靜音時，門電路CD4013B的腳輸出高電平，三極管1V1導通，將電子開關TC91 52的腳對地短路，切斷信號。取消靜音時，門電路CD4013B的④腳輸出低電平，三極管lVl截止。電子開關TC9152接通信號。

話筒信號插入時，門電路CD4013B的腳輸出高電平，使三極管4V2導通，繼電器4K1工作，觸點4K1(1)、4K1(2)斷開。話筒信號經4N1、4N2兩極運放放大后與其他信號一起在頻率電路混合，最后經功放輸出。門電路CD4013B的腳輸出低電平時。4V2截止，4K1停止工作，4K1(1)、4K1(2)閉臺，4N1、4N2兩級運放的輸出信號被對地短路，功放無話筒信號輸入。

第5篇：數字集成電路原理范文

關鍵字：溫度補償；帶隙基準源；精度

集成電路中的三種常用基準源中，掩埋齊納基準源不兼容標準CMOS工藝，輸出一般大于5V，XFET基準源也是不能兼容標準CMOS工藝，相比之下，帶隙(Bandgap)基準源具有與CMOS工藝完全兼容，可以工作于低電源電壓下，溫度漂移、噪聲和PSRR等性能滿足大部分系統要求的優點[1]。

帶隙基準源在模擬和數字集成電路中應用非常廣泛，比如在數模轉換器(digital-analog converters，DAC)，模數轉換(analog- digital converters，ADC)，DC/DC轉換器，AC/DC轉換器，運算放大器，線性穩壓器等電路中，基準電壓的精度決定著這些電路的性能。隨著集成電路規模的發展，電子設備的體積、重量和功耗越來越小，這對電源電路的集成化、小型化以及性能和精度提出了越來越高的要求[2]。本文在分析CMOS帶隙基準源基本原理的基礎上，比較了不同溫度補償設計的CMOS帶隙基準源。

1 CMOS帶隙基準源原理

為了提高CMOS帶隙基準源的精度，除了選擇上述幾種補償方法，還有一些不常用的技術：利用β的溫度系數設計高階補償，設計專門的工藝誤差補償電路、校準電路減小電阻比值、增大雙極晶體管的面積比值等電路。

4 結束語

隨著集成電路規模的發展，一階補償的帶隙基準源已經不能滿足系統的要求，因此研究不同結構的高精度帶隙基準源是非常有意義的。本文在分析CMOS帶隙基準源基本原理的基礎上，分析比較了不同補償設計的帶隙基準源。

參考文獻

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[2] P.R. Gray and R.G. Meyer，Analysis and Design of Analog Integrated Circuits. New York: Wiley，1993.

[3] 劉成，吳玉廣. 峰值電流控制模式中斜坡補償的分析. 控制系統，2008，9: 49-50.

[4] 朱樟明，張永泊，楊銀堂等.一種具有省電模式的CMOS振蕩器電路.固體電子學研究與進展.2008.28(1):109-112.

第6篇：數字集成電路原理范文

【關鍵詞】電子綜合技術；任務驅動；項目化；課程設計

一、《電子綜合技術》課程定位

1.《電子綜合技術》課程是電類相關專業的核心基礎課程

在電子信息專業的課程體系中，《電子綜合技術》是核心職業基礎課程和特色課程之一。它將原有課程體系中的模擬電路、數字電路、電子課程設計、模電數電實驗、電子仿真以及電測和電子技能初級中的相關內容進行有機的整合，通過該課程的學習和技能訓練，一方面了解電子技術的基礎知識、手段、應用及發展，使學生獲得必要的電子技術通用知識和通用技能；另一方面也為學生學習后續的專業知識和專業技能打下扎實的基礎。

2.《電子綜合技術》是電子類專業崗位資格證書“PCB設計”、“電裝中高級工”、“電調中高級工”考證的對口課程

電子信息專業的學生，要求畢業前必須獲得電子組裝與調試、PCB設計、電子維修等崗位資格證書中的一種。本課程所講授的主要知識都與專業職業資格技能鑒定有著密切的聯系，通過本課程的學習，學生能初步形成從工程實際中提出問題、以科學手段分析和解決問題的實踐、創新能力。

3.《電子綜合技術》是培養學生職業素養的重要課程

通過電子技術課程的學習和技能訓練，有利于學生職業能力的提高和職業習慣的養成，通過嚴格執行考勤制度、進出實訓或實際工作場地制度，不定期進行的設備整理測試訓練；以及由分組討論、任務分析、設計、組織實施、匯報點評等教學環節的教學做一體化教學實施，培養了學生的創新精神，同時使學生親身體會了團隊合作的重要性，提高了職業素養。

二、課程設計的理念

本課程設計的理念是淡化課程之間的界限，采用理論教學與實訓操作相結合的"理實一體化"的模式，將模擬電路、數字電路、電子課程設計、模電數電實驗、電子仿真以及電測和電子技能初級中的相關內容進行有機的整合，在教學過程中鍛煉學生應用所學知識分析問題和解決問題的能力，培養科研素質和創新意識，注重學生綜合應用能力的培養。

三、課程設計思路

1.根據專業培養目標和崗位能力要求，確定課程內容

以電子與信息技術專業領域職業崗位群的職業素質、職業能力培養為目標，將國家職業資格培訓、技能鑒定與人才培養方案有機地結合起來，基于工作過程，分析行動領域、轉化學習領域、開發學習情景和項目載體，突顯“基礎類課程綜合化、技術類課程理實一體化、技能訓練類課程項目化”的特點。根據人才培養目標，結合相關課程內容以及經濟產業特點及學生的生源條件，確定課程標準。

2.課程知識和技能目標與典型電子產品生產工作過程相結合

結合符合企業、崗位要求的課程知識和技能目標，分析工程實際，得出典型電子產品生產工作過程包括：電子線路設計、PCB設計制作、元器件篩選、電子工藝技術、電子測量技術、調試排故技術、產品包裝技術、技術文件準備及銷售維護，并通過維護反饋對原設計進行改進，進一步提高產品質量，進入良性循環。

3.項目內容注重選取基礎和特色典型電子產品

將來自于生產實際、常見典型產品及教師科研項目進行提煉，作為載體引入到電子技術的課程教學。典型電子產品注意選取基礎電子產品和特色電子產品，并適當引入高端電子產品，以期通過電子綜合技術課程教學，既保證基本知識、通用技能的獲取以滿足崗位基本要求，又學習先進的技術和時代倡導的發展理念，培養學生的創新精神，同時兼顧崗位性質不同涉及具有一定特色的電子產品。

4.采用多種教學方式，以技能訓練帶動課程知識學習

采用靈活多樣的學習情景設計，如：元器件篩選、電子工藝、功能電路設計安裝與調試等，均可設計為課程技能訓練任務；考慮學生的認知規律和課程特點，采用多種教學方式，如：項目教學法、演示法、互動教學法、答辯式、演講式、分組討論法等，并通過來自生產實際的項目訓練和安全用電知識傳授，達到課程標準提出的職業能力要求。基礎學習情境以訓練主要知識點、基本技能和基本工藝能力為主，應用學習情境以訓練學生綜合應用能力、安裝測試能力為主，綜合學習情境以訓練簡單設計能力、創新能力和解決實際問題能力為主。每一個學習情境都包括了資訊、計劃與決策、實施、檢查與評估等環節，相當于進行了一個完整的工作過程。

四、課程目標

1.知識教學目標

（1）基本器件方面：了解常用半導體二極管、三極管、線性集成電路和常用數字集成電路的基本工作原理、特性和主要參數，并能合理選擇和使用這些器件。

（2）基本電路原理及結構方面：熟悉共射、共集放大電路，差動放大電路，互補對稱功率放大電路，負反饋放大電路，集成運算放大電路的結構、理解它們的工作原理、性能及應用。會用各種表示方法描述數字電路邏輯功能，能分析較復雜數字邏輯電路的邏輯功能。

（3）應用電路方面：整流濾波電路的結構、工作原理、性能及應用；熟悉三端穩壓器件的應用；了解正弦和非正弦信號產生電路；運算放大器做比較器的應用；模擬信號的取樣及放大電路。

2.技能教學目標

（1）掌握常用電子電路元器件、半導體器件的識別、使用和測試方法。

（2）掌握常用工具的使用方法；掌握手工焊接技能；掌握常用測試儀器的操作；掌握數字電路中常用儀器儀表的使用；學會電路的搭建和電路板的的制作。

（3）能夠按照原理測試電路；能夠獨立按照要求調試電路；能夠排除電路簡單故障。

（4）了解單級放大電路的分析方法。能估算單級放大電路的電壓放大倍數、輸入和輸出電阻，了解多級放大電路的分析方法。在深度負反饋條件下，掌握利用虛短或虛斷估算電路電壓放大倍數的方法。串聯型穩壓電路的計算。掌握理想運放的基本運算規則。能根據工作要求，完成簡單數字邏輯電路的設計。能通過對數字集成電路芯片資料的閱讀，了解數字集成電路的邏輯功能和使用方法；能分析和排除數字邏輯電路中出現的故障。

3.素質目標

（1）通過電子綜合技術課程的學習，了解電子世界，了解電子電路的實際應用，激發同學們的學習興趣，促使其加深認識所學專業，培養專業歸屬感。

（2）通過學習，加深學生對行業的認知，初步了解電子產品生產的工藝規范，提高實際操作技能，學會主動地學習，達到能夠獨立進行任務操作的水平。

（3）通過親自動手制作和測試，加深對電子電路的了解，學習電子電路的設計與分析方法，培養獨立思考、勤于思考、善于提問的學習習慣，進一步樹立崇尚科學精神，堅定求真、求實和創新的科學態度。

（4）通過任務的完成，增強學生的自信心，加深對電子技術理論的理解與應用，培養學生的成就感、榮譽感和團結合作精神及紀律觀念。

五、課程結構

本課程分兩大模塊——模擬電路、數字電路。每個模塊由諾干項目，每個項目由3-5個任務。模擬電路部分有：半導體器件研究、穩壓電源的研究、低頻電壓放大電路的研究、音頻功率放大電路的研究和正弦振蕩電路的研究等五個項目；數字電路部分有：門電路與組合邏輯電路的研究、觸發器與時序邏輯電路的研究、脈沖信號的產生與整形電路的研究、集成數/模轉換器與集成模/數轉換器的研究等四個項目。并在課程最后設計綜合項目：家用設備定時控制電路的制作。將基礎知識、基本技能和綜合素質的掌握貫穿于教學項目。

1.模擬電路模塊

項目一：半導體器件研究 （8學時）（如表1所示）

項目二：穩壓電源的研究 （8學時）（如表2所示）

項目三：低頻電壓放大電路的研究 （8學時）（如表3所示）

項目四：音頻功率放大電路的研究 （20學時）（如表4所示）

項目五：正弦振蕩電路的研究 （12學時）（如表5所示）

2.數字電路模塊

項目一：門電路與組合邏輯電路的研究 （8學時）（如表6所示）

項目二：觸發器與時序邏輯電路的研究 （16學時）（如表7所示）

第7篇：數字集成電路原理范文

關鍵詞： 中職院校 電子技術 開放式實驗

中職電子專業是一門專業難度相對比較大的課程，對學生有較高的要求。隨著國家新課程改革標準的推行，現代電子技術專業教學內容與傳統教學內容有著較大的出入。傳統電子技術專業內容以電子技術與操作技術為主。教師在教學過程中只需依據課例進行授課并示范，而學生也只需記憶授課內容，便完成了教學目標。然而，現代電子專業課程則要求學生學習理論知識的同時，具備實際動手操作能力。因此，將開放式實驗室應用到中職電子技術教學中具有非常重要的現實意義。

一、開放性實驗室的必要性

（一）電子教學發展的要求。電子技術課程的內容具有一定的抽象性和很強的實用性。因此，教師在日常教學過程中如果采用傳統教學模式，僅依靠教材知識則難以實現教學目標，技術與原理很難讓學生掌握。因此，一定要改變傳統教學模式，創新教學方法，以實現教學目標。針對此點，開放性實驗室便有了用武之地。

（二）中職學生的學習要求。開放性實驗室，主要目的在于培養學生實踐能力，提高學習能力，并發揮實驗室應有的價值。為使學生更好地學習，中職應重新設計教學課程，將之與電子電工實驗室的使用有機結合，提高實驗室的應用率，繼而加大開發程度。教學過程中，教師要讓學生的主體地位得到充分體現，對學生學習中的表現與狀態給予充分重視，改變傳統學生被動接受知識的狀態。開放性實驗室的建立是實現這一目標的很好途徑。

二、開放性實驗室的實施內容

隨著時代不斷發展，社會中各行各業飛速發展，使職業教育產生巨大壓力，因此，中職只有改變教學模式，注重培養專業應用型人才，使學生動手能力得到增強，才能在一定程度上緩和這種壓力。目前，最重要的是如何提高學生學習與動手操作的積極性，除此之外，日常教學過程中還要找出傳統電子技術專業實驗教學中的不足之處，如電子實驗室中設備未能及時更新，陳舊的設備脫離時代；實驗室沒有做到合理管理，導致事故發生。另外，電子技術實驗教學的教材脫離現實生活，教材中描述的場景與問題基本以模擬為主，讓學生感到知識與實際生活脫節等問題。因此，應盡快改變電子技術實驗課的教程，繼而采用新的教學模式。這里，我們將開放性實驗室作為新的教學方案，通過不斷實驗、研究與討論，找出新方案的主要問題及對應解決辦法，讓方案幫助學生最有利地發展。

（一）大概目標。通過開展實驗室電子技術技能課程，有效檢驗該教學方式的實用性與效果。通過范例實訓，學生的學習積極性被充分調動起來。只有讓學生主動參與，并結合教師引導，進一步分析處理，才能在此過程中收獲知識。學生進行試驗之前已初步掌握了部分電工基礎知識。通過電子線路專業基礎課程教學，學生了解部分基本分析電路的方法和基本技術與應用。學生擁有一定基礎，再通過動手練習，讓教學效果事半功倍，最后結合理論，提高實踐有效性。

（二）實訓：TTL邏輯探針。實訓目標是要學生掌握數字信號的基本內容，并能明確模擬信號與數字信號之間的區別。此外，還要了解數字電路的基本邏輯知識，并在實際過程中進行操作。在此基礎上，學生要能分析并了解TTL數字集成電路，并能繪制與工程相關，如電路原理、實物等的圖，繪制上述兩圖，需要學生在理解前者的前提下，將集成電路的功能充分發揮出來才能完成后者。除了會制圖，還要對集成電路中各管腳的功能了若指掌，正確理解數字集成電路的懸空腳。教學過程中應向學生提供任務指導書，內容主要包括背景、材料及要求等，并分解實訓內容，結合學生當前學習水平，布置最合適他們的任務，不僅方便學生進行試驗操作，還能提高試驗成功率。成功的實驗會讓學生產生自我成就感，學生會感覺學習非常有趣。實驗不僅促進師生之間的交流，教師還能從中總結新技能。

三、結論

隨著時展，電子產業的發展越趨完整。中職作為培養企業高精尖人才的重要基地，是電子生產企業發展的核心。實際教學過程中，實施開放式實驗室教學模式，能使學生專業技能得到切實提高。因此，開放性實驗教學應得到大力推廣并普及，幫助學生更有效地提高專業素養和專業技能。

參考文獻：

第8篇：數字集成電路原理范文

在直流伺服控制系統中，通過專用集成芯片或中小規模的數字集成電路構成的傳統PWM控制電路往往存在電路設計復雜，體積大，抗干擾能力差以及設計困難、設計周期長等缺點?因此PWM控制電路的模塊化、集成化已成為發展趨勢。它不僅可以使系統體積減小、重量減輕且功耗降低，同時可使系統的可靠性大大提高。隨著電子技術的發展，特別是專用集成電路（ASIC）設計技術的日趨完善，數字化的電子自動化設計（EDA）工具給電子設計帶來了巨大變革，尤其是硬件描述語言的出現，解決了傳統電路原理圖設計系統工程的諸多不便。針對以上情況，本文給出一種基于復雜可編程邏輯器件（CPLD）的PWM控制電路設計和它的仿真波形。

1　PWM控制電路基本原理

為了實現直流伺服系統的H型單極模式同頻PWM可逆控制，一般需要產生四路驅動信號來實現電機的正反轉切換控制。當PWM控制電路工作時，其中H橋一側的兩路驅動信號的占空比相同但相位相反，同時隨控制信號改變并具有互鎖功能；而另一側上臂為低電平，下臂為高電平。另外，為防止橋路同側對管的導通，還應當配有延時電路。設計的整體模塊見圖1所示。其中，d[7:0]矢量用于為微機提供調節占空比的控制信號，cs為微機提供控制電機正反轉的控制信號，clk為本地晶振頻率，qout[3:0]矢量為四路信號輸出。其內部原理圖如圖2所示。

該設計可得到脈沖周期固定（用軟件設置分頻器I9可改變PWM開關頻率，但一旦設置完畢，則其脈沖周期將固定）、占空比決定于控制信號、分辨力為1／256的PWM信號。I8模塊為脈寬鎖存器，可實現對來自微機的控制信號d[7：0]的鎖存,d[7：0]的向量值用于決定PWM信號的占空比。clk本地晶振在經I9分頻模塊分頻后可為PWM控制電路中I12計數器模塊和I11延時模塊提供內部時鐘。I12計數器在每個脈沖的上升沿到來時加1，當計數器的數值為00H或由0FFH溢出時，它將跳到00H時，cao輸出高電平至I7觸發器模塊的置位端，I7模塊輸出一直保持高電平。當I8鎖存器的值與I12計數器中的計數值相同時，信號將通過I13比較器模塊比較并輸出高電平至I7模塊的復位端，以使I7模塊輸出低電平。當計數器再次溢出時，又重復上述過程。I7為RS觸發器，經過它可得到兩路相位相反的脈寬調制波，并可實現互鎖。I11為延時模塊，可防止橋路同側對管的導通，I10模塊為脈沖分配電路，用于輸出四路滿足設計要求的信號。CS為I10模塊的控制信號，用于控制電機的正反轉。

2　電路設計

本設計采用的是Lattice半導體公司推出的is-plever開發平臺，該開發平臺定位于復雜設計的簡單工具。它采用簡明的設計流程并完整地集成了Leonardo Spectrum的VHDL綜合工具和ispVMTM系統，因此，無須第三方設計工具便可完成整個設計流程。在原理設計方面，本設計采用自頂向下、層次化、模塊化的設計思想，這種設計思想的優點是符合人們先抽象后具體，先整體后局部的思維習慣。其設計出的模塊修改方便，不影響其它模塊，且可重復使用，利用率高。本文僅就原理圖中的I12計數器模塊和I11延遲模塊進行討論。

計數器模塊的VHDL程序設計如下：

entity counter is

port(clk: in std logic;

Q : out std logic vector(7 downto 0);

cao: out std_logic);

end counter;

architecture a_counter of counter is

signal Qs: std_logic_vector(7 downto 0);

signal reset: std_logic;

signal caolock: std_logic;

begin

process(clk,reset)

begin

if(reset＝‘1＇)then

Qs＜＝“00000000”;

elsif clk＇event and clk＝‘1＇ then

Qs＜＝Qs＋‘1＇;

end if;

end process;

reset＜＝‘1＇ when Qs＝255 else

‘0＇;

caolock＜＝‘1＇ when Qs＝0 else

‘0＇;

Q＜＝Qs;

cao＜＝reset or caolock;

end a_counter;

圖2 PWM可逆控制電路原理圖

    在原理圖中，延遲模塊必不可少，其功能是對PWM波形的上升沿進行延時，而不影響下降沿，從而確保橋路同側不會發生短路。其模塊的VHDL程序如下：

entity delay is

port(clk: in std_logic;

input: in std_logic_vector(1 downto 0);

output:out std_logic_vector(1 downto 0)

end delay;

architecture a_delay of delay is

signal Q1,Q2,Q3,Q4: std_logic;

begin

process(clk)

begin

if clk＇event and clk＝‘1＇ then

Q3＜＝Q2;

Q2＜＝Q1;

Q1＜＝input(1);

end if;

end process;

Q4＜＝not Q3;

output(1)＜＝input(1)and Q3;

output(0)＜＝input(0)and Q4;

end a_delay;

    圖3為原理圖中的若干信號的波形仿真圖。

第9篇：數字集成電路原理范文

我當年就是懷著對集成電路未來的美好憧憬，幻想著IC從業者西裝革履喝咖啡的小資生活。再加上那時開設該專業的還有清華、北大等“985工程”院校。于是我報考了這個前途無量的集成電路設計與集成系統（下簡稱集電）專業。

IC課堂知多少

前面提到了IC從業者，那IC究竟是什么呢？IC是半導體元件產品的統稱。那學這個有什么用呢？比方說自稱國產發燒級的小米手機，你知道它用的四核CPU是什么架構？28nm工藝又是什么工藝呢？更省電的電源管理芯片又是什么邏輯構造呢？這些在選擇了集電專業后，你都會一一了解到。在不久的將來，也許你設計的芯片還會在流水線上量產呢。

既然這個專業那么有用，那它是學什么的呢？首先，要做的就是電路設計，根據市場的需求依據電路功能設計出電路；接下來就是前期電路功能的仿真（就是將電路原理圖用專業軟件模擬出電路所實現的功能，主要是為了節省研發經費和研發周期），檢測其是否能達到所要的參數需求；再次，用專業的軟件將電路版圖畫出來；最后，將畫出來的版圖進行后期仿真，與前期的仿真對比，看是否需要做出修改。若符合要求就生成版圖文件交給晶圓廠進行量產，最后到封裝測試廠完成芯片的最后一道工藝。

如今，集成電路設計與集成系統專業已走過了9年，它變得越來越適應就業市場的需求。目前該專業分為三個方向。第一個方向是設計。這個方向又分兩類，數字集成電路設計是偏軟件類；而模擬集成電路設計是偏硬件類。有設計就要有生產，該專業的第二個方向就是生產工藝。IC工藝能力決定了芯片的性能、功耗、散熱等諸多因素。而第三個方向是集成電路的封裝與測試。好的封裝才能夠使芯片發揮正常的功能，并保證其具有高穩定性和可靠性。而芯片是否達到預期的研發目標，則需要更多的測試才能確定。

集電專業開設的課程較多，光專業基礎課就要分硬件和軟件，加上計算機應用技術、模擬電路與數字電路、電路分析基礎、信號與系統、集成電路應用實驗、現代工程設計制圖、微機原理與應用、固體電子學、電磁場與電磁波這些專業課，你會發現你的大學四年會過得格外充實。不過你放心，由于實驗課很多，學習并不會覺得枯燥。

就拿集電專業的核心課程——集成電路工藝課來說吧。這門課教授我們如何把還只是一個概念的集成電路芯片從有到無的“變”出來。喜歡玩手機的同學一定聽說過現在市面上最先進的高通的四核CPU吧，它的電路構成需要用到上百萬個我們所熟知的晶體管、電阻、電容等元器件。可是我們的手機只有那么小，上百萬個元器件怎么集中在那么小的一個芯片上呢？這就需要運用這門課所學的工藝技術，將這些元件制作在一小塊硅片、玻璃或陶瓷襯底上，再用適當的工藝進行互連，然后封裝在一個管殼內，使整個電路的體積大大縮小，引出線和焊接點的數目也大為減少。而這其中的奧妙，就需要你帶著一份好奇心，步入大學的殿堂用心學習了！

前途寬廣，錢途無量

目前，很多歐美IC巨頭企業都在中國設有工廠或者研發機構，比如AMD、飛思卡爾、德州儀器、意法半導體、英特爾等。本土的IC公司也如雨后春筍般層出不窮，越來越多的海歸人才帶著國外的尖端技術和項目基金回國創業。這些電子廠都是離不開IC設計人才的。

2006年考研結束后，我只身南下，去上海找工作。在火車上，我接到了德州儀器的電話面試，可惜最后因為英語口語不過關被淘汰了，這也說明這個專業對于英語應用能力的要求還是比較高的。不過之后的半個月時間，各種面試電話就成了我幸福的煩惱，對于只是一名應屆本科畢業生的我，有的公司甚至開出了4500元月薪的條件，這是當時很多畢業生想都不敢想的，更何況一年還發16個月薪水！由此可見，對于集電專業的畢業生，只要你做了充分的準備，就會有成百上千的大門向你敞開。選擇做IC人，你將“錢途”無量！

集電專業的畢業生有較強的工作適應能力，就業范圍寬，可從事集成電路設計與制造、嵌入式系統、計算機控制技術、通信、消費類電子等信息技術領域的研究、開發和教學工作。

選“山”拜師很重要