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(wěn)定、體積小、可靠性強等優(yōu)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(tǒng)集成電路設計方法已經無法滿足當代社會發(fā)展需求，因而在此基礎上，為了打造良好的工藝發(fā)展空間，應注重對集成電路設計進行優(yōu)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(fā)狀態(tài)。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(fā)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(tài)存儲器的發(fā)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(fā)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(yōu)化，且突出小型化設計優(yōu)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(fā)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(yè)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(huán)節(jié)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(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，在元器件電路參數優(yōu)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(tài)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(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(wěn)定運行；設計

引言

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

1電子干擾來源

科學技術的發(fā)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(wěn)定性，因此在實際運行過程中凸顯出更多的優(yōu)勢。盡管數字電路擁有更加突出的優(yōu)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(fā)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(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(wěn)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(wěn)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(yè)及課程的設置應該與社會發(fā)展相適應，才能更好地發(fā)揮學校的功能，源源不斷地為相關產業(yè)輸送所需的人才，推動社會快速地發(fā)展?！秶壹呻娐樊a業(yè)發(fā)展推進綱要》明確指出：“集成電路產業(yè)是信息技術產業(yè)的核心，是支撐經濟社會發(fā)展和保障國家安全的戰(zhàn)略性、基礎性和先導性產業(yè)，當前和今后一段時期是我國集成電路產業(yè)發(fā)展的重要戰(zhàn)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(yè)及課程的改革力度，以滿足國家集成電路產業(yè)的發(fā)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(fā)。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(yè)等增加了不可預知的風險，另一方面也使我們相關產業(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，因此導致我們與這些發(fā)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(yǎng)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(fā)展戰(zhàn)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(fā)展、積累，我國集成電路相關的產業(yè)鏈逐漸完善，且培養(yǎng)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(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》《、集成電路產業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》等重要文件中強調了要大力發(fā)展集成電路。尤其，在2014年6月工業(yè)和信息化部公布了《國家集成電路產業(yè)發(fā)展推進綱要》，并隨后設立了“國家集成電路產業(yè)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(yè)發(fā)展的大戰(zhàn)略，高校應該及時了解集成電路產業(yè)發(fā)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(xié)調性

無生產線設計模式稱為大陸集成電路產業(yè)的基本模式，更具體地講，當前集成電路產業(yè)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(yè)方向及課程，使學生能夠掌握相應的專業(yè)技能，以便于畢業(yè)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(tǒng)地協(xié)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(yè)鏈及技術鏈有一個宏觀的系統(tǒng)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(yè)方向及其所需的相應課程；大二、大三則應該安排一些專業(yè)基礎課及專業(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(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計角度來討論。具體到特定高校，特別是集成電路相關專業(yè)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(huán)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(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。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(tǒng)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(yōu)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(fā)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(chuàng)建模型，利用FEM或者MOM實現優(yōu)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

摘要:隨著電路設計技術的不斷發(fā)展，一些設計領域已經不能再滿足市場發(fā)展的要求，一些全新的設計理念需要被創(chuàng)造出來提升企業(yè)的競爭實力，為了推動我國電路設計技術的飛速進展，本文對EDA技術的要點進行了總結概括，梳理了技術設計的關鍵流程，并對PLD和VHDL進行了詳細分析，最后通過具體的案例總結了EDA技術如何在電子電路設計實踐中進行應用。

【關鍵詞】EDA技術電路設計編程邏輯

科學技術飛速發(fā)展，電子電路設計技術也隨之出現了革命性的突破，EDA技術開始得到了大范圍的普及，硬件電子電路的設計過程中，出現了軟件化應用發(fā)展的傾向，同時芯片的只能程度也越來越高，芯片化在電路設計當中也是主要趨勢，因此我們需要對電路的設計進行重新認識。

1EDA技術的特點分析

與傳統(tǒng)的CDA技術不一樣，EDA技術具有明顯的特點。（1）相比較硬件設計的軟件而言，EDA技術可以有多種設計輸入可以選擇，可以選擇波形、原理圖等，可以在不利用任何硬件設備的情況之下進行下載配置，在下載配置前的所有階段基本口可以利用該技術進行配置。另外該技術的修改程序也非常簡單，就修改程序的設計而言，修改方法非常的容易操作，可以達到對特定電路進行科學合理設置的目的。（2）產品的直面設計可以自動完成，EDA技術可以設計輸入文件，根據電路原理對HDL等按照邏輯編譯的相關方法進行設置，生成最終所需求的目標體系。在計算機上達到自動進行電路設計和性能分析以及優(yōu)化設置的目的。（3）電路的集成化程度如果非常高，就可以形成一個系統(tǒng)，在設計數字電路的時候，EDA技術可以實現對芯片的設計，因此大規(guī)模集成電路將獲得完美的發(fā)展。為了進行更加繁瑣的數字電路的芯片設計，達到專業(yè)化集成化的目的，可以實現集成電路的ASIC設計䯮。（4）為了對現場的目標進行直接編輯，能夠應用該技術徹底提升工作效率。（5）開發(fā)了時間較短的EDA技術之后，可以在花費較少費用的情況下，進行具備很大靈活性的設計步驟。

2硬件描述語言

想要全面介紹VHDL就必須首先介紹該語言的基本特點。通過EDA技術可以設計輸入和開發(fā)軟件的電子電路，EDA技術是關鍵的首要技術，進行電路設計和電路測試需要進行簡單的敘述，對于規(guī)模比小的中小數字電路而言，利用之前的電路原理和邏輯方程對波形進行描述是可行的。但是如果電路大規(guī)模特別巨大，則一般會選用HDL語言進行描述。通過對硬件電路的行為功能和性質等進行分析，可以對信號的鏈接關系進行描述，得到利用非常容易的模式就進行邏輯抽象準確的描述的目的。由于該種模式可以詳細而精準的設計出電路的特征，利用該種語言配合EDA技術可以讓電路設計中的語言與輸入方式互相匹配。在電路設計領域，VHDL語言應用的范圍非常廣，該語言包含了大量的具有硬件特點的語句，和普通的計算機相比較，在結構和語法上相似度比較高，同時，該語言還具有其他優(yōu)勢，例如針對實體部分和不可視部分結合不同系統(tǒng)的元件，針對可視部分是端口的設計，針對可視實體部分進行命名方面的簡要敘述，不可視部分的模塊需要進行簡單說明。因此VHDL硬件描述方法和傳統(tǒng)的AHKL相比描述的可能性比較大，從而可以對機器的復雜邏輯順序進行規(guī)避，讓數字電路的設計行為可以方便描述，同時VHDL硬件語言還具有其他一些特點。（1）VHDL語言僅僅是設計語言的一種，利用VHDL技術可以將復雜的電路轉換成程序語言進行描述，將電路的內容添加進程序設計里面，進行系統(tǒng)設計，方便系統(tǒng)和硬件進行整合。（2）VHDL語言經常應用于測試之中，對問題進行描述是該語言的應用之一，經常用于對數字電路的描述，對過對基準的測試可以實現對目標電路的模擬和仿真，還可以方便對相關的目標進行檢驗。（3）VHDL語言是一種標準化的語言，可以廣泛的運用進行程序設計，當前電子設計領域已經廣泛使用VHDL語言進行程序設計，其適用范圍不僅在EDA領域，該語言可以脫離當前的大部分開發(fā)工具，并不受相關技術限制的影響。（4）VHDL語言也是可讀性語言之一，可以被計算機程序充分的識別，并且設計人員也容易對其進行理解，同時該種語言的可讀性程度也比較高，因此其既可以進行文件的設計之用，還可以純粹的作為一種技術文檔。（5）VHDL是網絡程序的一種語言，其自身知識結構的特點可以幫助該語言在計算機環(huán)境當中得到良好的應用，VHDL設計工具的聯系非常緊密，方便各種格式的文件進行交換。簡言之，該種工具是一種入門級別的網表工具，可以方便各種程序互換設計，因此兼容性比較高。