集成電路原理及應用范文

導語：如何才能寫好一篇集成電路原理及應用，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

Abstract: Introduces the basic principle of phase-locked loop and NE564 PLL circuit structure and properties, and the use of phase-locked NE564 demodulating circuit and phase-locked frequency circuit.

關鍵詞:鎖相環;NE564;解調;倍頻

Key words: phase lock loop;NE564;demodulation;octave

中圖分類號:TN492 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)20-0115-01

1鎖相環路的基本組成

鎖相環是一種以消除頻率誤差為目的的反饋控制電路。它的基本原理是利用相位誤差電壓去消除頻率誤差,當電路達到平衡狀態之后,雖然有剩余相位誤差存在,但頻率誤差可以降低到零,實現了無頻差的頻率跟蹤和相位跟蹤。

2集成鎖相環NE564介紹及應用

NE564 (L564)是超高頻通用單片集成鎖相環路,在通信及電子技術領域中有著廣泛的用途,可用作高速調制解調器、數字頻移鍵控(FSK)信號的產生與接收、鎖相頻率合成與鎖相倍頻等。它突破了以往集成鎖相環存在的某些局限性,如電源電壓偏高(L562是+10～+18 V)、工作頻率不夠高、接口困難、需增加大量外部電路等。針對這些缺點,在NE564 中作了若干改進:在鑒頻器前增加限幅器,可改善調幅抑制;在輸入輸出處采用肖特基PNP型嵌位晶體管,使這種器件能與π電路兼容;對壓控振蕩器作了重大改進,使工作頻率提高到50 MHz;整個電路采用單一的5 V電源電壓工作,簡化了電源供給。

2.1 NE564鎖相環內部框圖和引腳功能如圖2所示。如圖2(a)所示,A1(LIMITER)為限幅放大器;鑒相器PD(PHASE COMPARATOR)采用雙差分模擬相乘器。由壓控振蕩器反饋的信號從外部由③腳端輸入,另外由②腳端去改變雙差分電路的偏置電流,控制鑒相器增益,實現了控制環路增益;壓控振蕩器VCO;輸出放大器A2(AMPLIFIER)與直流恢復電路;施密特觸發器(POST DETECTION PROCESSOR)

鎖相環NE564的主要參數如下:

NE564的最高工作頻率為50 MHz,最大鎖定范圍達±12%fo,輸入阻抗大于50 kΩ,電源工作電壓5～12V,典型工作電壓為5V,典型工作電流為60 mA,最大允許功耗為40 mV,在頻偏為±10%、中心頻率為5 MHz時,輸出的解調電壓達140 mVP-P。輸入信號為有效值大于或等于200 mVRms。

2.2 NE564基本應用電路――鎖相解調電路在鎖相解調電路中,信號從第6腳經交流耦合輸入,2腳作為壓控振蕩器增益控制端,12腳和13腳外接定時電容,使振蕩在10.7 MHz上,從14腳輸出調制信號經過運算放大器IC72放大后輸出。

鎖相解調原理電路如圖3設計所示。按下電源開關K71,用10.7 MHz的調頻信號進行鎖相解調電路實驗。從IN71處輸入調頻信號(調頻信號由高頻信號源單元提供,調制信號由低頻信號源提供,載波信號大小為Vp-p=2V,調制信號頻率為1kHz、VΩP-P=1.5V)。從TT71可以得到輸出波形,微調CC70使VCO鎖定在10.7MHz,調節W71使輸出波形幅度最大且不失真。

實驗結果:IN71輸入10.7 MHz的FM信號;TT71輸出鎖相解調信號(調制信號)的頻率為1KHz, Vp-p=130MV的正弦波波形信號。

參考文獻:

[1]沈偉慈.高頻電路[M].西安:西安電子科技大學出版社,2000.

[2]童詩白.模擬電子技術基礎[M].北京:高等教育出版社,1996.

篇2

關鍵詞： 啟發式教學 學習能力 《半導體集體電路原理與實踐》課程教學

《半導體集成電路原理與實踐》是微電子技術專業的一門重要的專業課程，與前后課程聯系緊密。學好這門課程對于學生掌握專業知識來說非常重要。

從學生的情況來說，有些學生的專業基礎比較薄弱，特別是理科方面的基礎。對于基礎的數學計算和電路分析方法有一定的了解，卻不能熟練掌握應用。

從課程來說，這門課程本身有一定的難度，理論性比較強，包含了很多分析。這就使得學生在理解和掌握上往往存在困難。傳統教學方法是教師單向地講授，這種單向的講授只是枯燥地向學生灌輸，重點在于老師而不是學生，缺乏讓學生自己思考研究的過程，最終獲得的學習效果肯定不是很理想。

因此在目前的授課過程中，普遍采用啟發式的教學方法，這種教學方法更注重教與學的雙向溝通，重點在于學生。在教學中，通過老師開其意，實現學生達其辭的目的，重視學生受啟而發的過程。教學中，通過啟發讓學生展開研討，使學生在教學的過程中能更多地發表自己的觀點，更多地提出疑問。讓學生能夠主動思考，反復思考，加深理解。

課程中每個單元的教學過程都可以分為以下幾個步驟。

（1）明確教學目的。

（2）教師講授（啟）。

（3）學生討論，并自己完成相應的練習。（發）

（4）總結練習過程中存在的問題，并讓學生再次通過討論完成更深入的練習。（加深）

（5）最終由學生自己得出相應的結論，總結出適合自己的分析方法。

如在講授COMS邏輯門電路這個單元的時候，首先明確這個單元的學習目標：掌握CMOS邏輯門電路的一般電路結構和設計分析方法。然后教師先講授關于CMOS邏輯門電路的一些理論知識。如復習已經學過的關于CMOS互補對的知識，并根據CMOS互補對的特點提出CMOS邏輯門設計的一般方法。

圖1 MOS邏輯規則

*對每個輸入使用一個NMOS/PMOS互補對

*將輸出節點通過PMOS與電源VDD相連

*將輸出節點通過NMOS與地（0V）相連

*確保輸出總是一個正確定義的高電平或低電平

根據這個方法，給學生演示常用的二輸入與非門電路基本結構是如何得到的，并根據電路中器件的工作狀態分析電路的功能與器件間連接方式之間的關系，進行驗證。

圖2 CMOS與非門

針對CMOS與非門電路，除了討論其電路工作原理外，另外還在簡單地討論其開關特性。結合已經學過的CMOS反相器，引導學生發現為了保證良好的開關特性，二輸入與非門中NMOS的尺寸應該對應CMOS反相器中NMOS尺寸的兩倍。并進一步得到結論：為保證開關特性，多個晶體管串聯時，晶體管的尺寸變大，芯片占用面積增加，因此電路設計中應盡量避免多個晶體管串聯，特別是多個PMOS管串聯。

教師對二輸入與非門電路進行設計，分析過程的演示，讓學生自己設計分析一些其他的CMOS邏輯門。

圖3 CMOS或非門

這個可讓學生自己畫圖得到，可以叫一個同學在黑板上演示，并讓大家一起分析得到的電路有沒有錯誤。并根據巡查的結果，由教師總結存在的問題。

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>> “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）.

[7]李金鳳，王健，劉歡.“射頻集成電路設計”課程教學改革初探[J].考試周刊，2012，(15).

[8]張銀蒲.基于射頻方向課程群的教學改革與創新[J].唐山學院學報，2013，（1）.

[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

篇4

[關鍵詞]555時基集成電路；水塔水箱自動抽水控制系統

中圖分類號：TN911 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）37-0050-01

引言

555定時器成本低，性能可靠，只需要外接幾個電阻、電容，就可以實現多諧振蕩器、單穩態觸發器及施密特觸發器等脈沖產生與變換電路。它常作為定時器廣泛應用于儀器儀表、家用電器、電子測量及自動控制等方面。本文應用555時基集成電路芯片設計水塔水箱自動抽水控制系統，工作性能可靠、電路簡單、經濟實用，操作方便。

一、 電路的組成

由555時基集成電路芯片設計的水塔水箱自動抽水控制系統的電路圖如圖2，它主要由555時基集成電路芯片，抽水系統，繼電器組成。在本文設計的水塔水池自動抽水控制系統中555時基集成電路芯片構成施密特觸發器電路，水箱中的a、c、b，分別是低、中、高的水位電極。繼電器J控制水泵工作的開關。

二、工作原理

1、555定時器的內部結構及引腳功能：

555的內部結構可等效成23個晶體三極管.17個電阻.兩個二極管.組成了比較器.RS觸發器.等多組單元電路.特別是由三只精度較高5k電阻構成了一個電阻分壓器.為上.下比較器提供基準電壓.所以稱之為555。

圖1

1腳：地，2腳：觸發輸入端，3腳：輸出端，4腳：復位端，5腳：電壓控制端，6腳：閥值輸入端，7腳：放電端，8腳：電源。

555的真值如表1：

2、電路工作原理

555時基集成電路芯片設計的水塔水箱自動抽水控制系統的電路圖如圖2，通常在水箱中均使用上下限水位控制，即當水位升到上限時，停止抽水；當水箱中水位降至下限水位時，

開始抽水。

（1）、抽水過程

當水箱中水位低于c’ 時，觸發端被R1接地，其電平為“0”， 555輸出端③為“1”，繼電器驅動。此時接到常開觸點上的紅色發光二極管亮，則表示啟動水泵抽水。當水箱水位浸沒c’后，高電平經水體電阻接到c’，使其電位高于1/3Vcc ，但這仍使R-S觸發器保持，水泵繼續抽水。

（2）、水滿情況，水泵停止抽水

當水箱中水位上升到b’時，閾值電平端⑥通過水體電阻接到a’， 使其電位高于2/3Vcc，555輸出端③輸出為“0”，繼電器釋放，常開觸點斷開，常閉觸點閉合，此時接到常閉觸點上的綠色發光二極管亮，表示水泵停止抽水。

（3）、水箱正常供水，水泵不工作

當水位重新下降脫離b’時，盡管閾值電平端被R2置為“0”，但②腳電平仍高于1/3Vcc，所以R-S觸發器不變，水泵不抽水。只有當水位降至c’以下后，才會重新啟動水泵抽水。

三、結束語

由555時基集成電路芯片設計的水塔水箱自動抽水控制系統具有工作性能可靠、電路簡單、經濟實用，同時本供水系統自動控制，不用人工操作，使用方便等特點。

參考文獻

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集成電路設計公司在招聘版圖設計員工時，除了對員工的個人素質和英語的應用能力等要求之外，大部分是考查專業應用的能力。一般都會對新員工做以下要求：熟悉半導體器件物理、CMOS或BiCMOS、BCD集成電路制造工藝；熟悉集成電路（數字、模擬）設計，了解電路原理，設計關鍵點；熟悉Foundry廠提供的工藝參數、設計規則；掌握主流版圖設計和版圖驗證相關EDA工具；完成手工版圖設計和工藝驗證[1，2]。另外，公司希望合格的版圖設計人員除了懂得IC設計、版圖設計方面的專業知識，還要熟悉Foundry廠的工作流程、制程原理等相關知識[3]。正因為其需要掌握的知識面廣，而國內學校開設這方面專業比較晚，IC版圖設計工程師的人才缺口更為巨大，所以擁有一定工作經驗的設計工程師，就成為各設計公司和獵頭公司爭相角逐的人才[4，5]。

二、針對企業要求的版圖設計教學規劃

1.數字版圖設計。數字集成電路版圖設計是由自動布局布線工具結合版圖驗證工具實現的。自動布局布線工具加載準備好的由verilog程序經過DC綜合后的網表文件與Foundry提供的數字邏輯標準單元版圖庫文件和I/O的庫文件，它包括物理庫、時序庫、時序約束文件。在數字版圖設計時，一是熟練使用自動布局布線工具如Encounter、Astro等，鑒于很少有學校開設這門課程，可以推薦學生自學或是參加專業培訓。二是數字邏輯標準單元版圖庫的設計，可以由Foundry廠提供，也可由公司自定制標準單元版圖庫，因此對于初學者而言設計好標準單元版圖使其符合行業規范至關重要。2.模擬版圖設計。在模擬集成電路設計中，無論是CMOS還是雙極型電路，主要目標并不是芯片的尺寸，而是優化電路的性能，匹配精度、速度和各種功能方面的問題。作為版圖設計者，更關心的是電路的性能，了解電壓和電流以及它們之間的相互關系，應當知道為什么差分對需要匹配，應當知道有關信號流、降低寄生參數、電流密度、器件方位、布線等需要考慮的問題。模擬版圖是在注重電路性能的基礎上去優化尺寸的，面積在某種程度上說仍然是一個問題，但不再是壓倒一切的問題。在模擬電路版圖設計中，性能比尺寸更重要。另外，模擬集成電路版圖設計師作為前端電路設計師的助手，經常需要與前端工程師交流，看是否需要版圖匹配、布線是否合理、導線是否有大電流流過等，這就要求版圖設計師不僅懂工藝而且能看懂模擬電路。3.逆向版圖設計。集成電路逆向設計其實就是芯片反向設計。它是通過對芯片內部電路的提取與分析、整理，實現對芯片技術原理、設計思路、工藝制造、結構機制等方面的深入洞悉。因此，對工藝了解的要求更高。反向設計流程包括電路提取、電路整理、分析仿真驗證、電路調整、版圖提取整理、版圖繪制驗證及后仿真等。設計公司對反向版圖設計的要求較高，版圖設計工作還涵蓋了電路提取與整理，這就要求版圖設計師不僅要深入了解工藝流程；而且還要熟悉模擬電路和數字標準單元電路工作原理。

三、教學實現

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關鍵詞：電子科學與技術；集成電路設計；平臺建設；IC產業

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）08-0270-03

國家教育部于2007年正式啟動了高等學校本科教學質量與教學改革工程（簡稱“質量工程”），其建設的重要內容之一就是使高校培養的理工科學生具有較強的實踐動手能力，更好地適應社會和市場的需求[1]。為此，我校作為全國獨立學院理事單位于2007年6月通過了ISO2000：9001質量管理體系認證[2]，同時確立了“質量立校、人才強校、文化興?！比蠛诵膽鹇?，深入推進內涵式發展，全面提高人才培養質量。對于質量工程采取了多方面多角度的措施：加強教學改革項目工程；鼓勵參加校內學生創新項目立項，（大學生創新基金項目）；積極參加國家、省級等電子設計大賽；有針對性地對人才培養方案進行大幅度的調整，增大課程實驗學時，實驗學時占課程的比例從原來的15%提高到25%以上，并且對實驗項目作了改進，提高綜合性和設計性實驗的比重；同時增加專業實踐課程，強調學生的應用能力和創新能力；課程和畢業設計更注重選題來源，題目比以前具有更強的針對性，面向專業，面向本地就業市場。不僅如此，學院還建立了創業孵化中心、建立了實驗中心等。通過這些有效的措施，努力提高學生的綜合素質、創新和應用能力。除了學校對電子信息類專業整體進行統籌規劃和建設外，各個二級學院都以“質量工程”建設為出發點和立足點，從專業工程的角度出發，努力探索各個專業新的發展思路和方向。由于集成電路設計是高校電子科學與技術、微電子學等相關專業的主要方向，因此與之相關的課程和平臺建設成為該專業工程探索的重點。通過對當前國內外高校該專業方向培養方案分析，設置的課程主要強調模擬/數字電路方向，相應的課程體系為此服務，人才培養方案設置與之相對應的理論和實踐教學體系；同時建立相應的實習、實踐教學平臺。由此，依據電子科學與技術專業的特點，結合本專業學生的層次和專業面向，同時依據本地的人才需求深度和廣度，對以往的人才培養方案進行革新，建立面向中山IC產業的集成電路設計專業應用型的設計平臺。另外，從課程體系出發，強化IC設計的模擬集成電路后端版圖設計和驗證，使學生在實踐教學環節中得到實際的訓練。通過這些改革既可有效地幫助學生迅速融入IC設計業，也為進入IC制造行業提高層次到新高度。

一、軟件設計平臺在集成電路設計業的重要性

自從1998年高等學校擴大招生以來，高校規模發展很快，在校大學生的人數比十五年前增長了10倍。高校的基礎設施和設備的投入呈現不斷增長的趨勢，學校的辦學條件不斷改善，同時，各個高校對實驗室的建設也在持續增大，然而在實驗室建設的過程中，盡管投入的資金量在不斷增大，但出現的現象是重視專業儀器和設備的投入，忽視專業設計軟件的購置，這可能是由于長期以來形成的重有形實體、輕無形設計軟件，然而這種意識給專業發展必將帶來不利影響。對于IC專業來說，該專業主要面向集成電路的生產、測試和設計，其中集成電路設計業是最具活力、最有增長效率的一塊，即使是在國際金融危機的2009年，中國的IC設計業不僅沒有像半導體行業那樣同比下降10%，反而逆勢增長9.1%；在2010年，國際金融危機剛剛緩和，中國IC設計業的同比增速又快速攀升到45%；2011年全行業銷售額為624.37億元，2012年比2012年增長8.98%達到680.45億元，集成電路行業不僅增長速度快，發展前景好，而且可以滿足更多的高校學生就業和創業。為了滿足IC設計行業的要求，必須建設該行業需求的集成電路軟件設計平臺。眾所周知集成電路行業制造成本相對較高，這就要求設計人員在設計電路產品時盡量做到一次流片成功，而要實現這種目標需要建設電路設計驗證的平臺，即集成電路設計專業軟件設計平臺。通過軟件平臺可以實現：電路原理拓撲圖的構建及參數仿真和優化、針對具體集成電路工藝尺寸生產線的版圖設計和驗證、對版圖設計的實際性能進行仿真并與電路原理圖仿真對照、提供給制造廠商具體的GDSII版圖文件。軟件平臺實際上已經達到驗證的目的，因此，對于集成電路設計專業的學生或工作人員來說，軟件設計平臺的建設特別重要，如果沒有軟件設計平臺也就無法培養出真正的IC設計人才。因此，在培養具有專業特色的應用型人才的號召下，學院不斷加大實驗室建設[3]，從電子科學與技術專業角度出發，建設IC軟件設計平臺，為本地區域發展和行業發展服務。

二、建設面向中山本地市場IC應用平臺

近年來，學校從自身建設的實際情況出發，減少因實驗經費緊張帶來的困境，積極推動學院集成電路設計專業方向的人才培養。教學單位根據集成電路設計的模塊特點確定合適的軟件設計平臺，原理拓撲圖的前端電路仿真采用PSPICE軟件工具，熟悉電路仿真優化過程；后端采用L-EDIT版圖軟件工具，應用實際生產廠家的雙極或CMOS工藝線來設計電路的版圖，并進行版圖驗證。這種處理方法雖然暫時性解決前端和后端電路及版圖仿真的問題，但與真正的系統設計集成電路相對出入較大，不利于形成IC的系統設計能力。2010年12月國家集成電路設計深圳產業化基地中山園區成立，該園區對集成電路設計人才的要求變得非常迫切，客觀上推進了學院對IC產業的人才培養力度，建立面向中山IC產業的專業應用型設計平臺變得刻不容緩[4]，同時，新的人才培養方案也應聲出臺，促進了具有一定深度的教學改革。

1.軟件平臺建設。從目前集成電路設計軟件使用的廣泛性和系統性來看，建設面向市場的應用平臺，應該是學校所使用的與實際設計公司或其他單位的軟件一致，使得所培養的IC設計人才能與將來的就業工作實現無縫對接，從而提高市場對所培養的集成電路設計人才的認可度，同時也可大大提高學生對專業設計的能力和信心[5]。遵循這個原則，選擇Cadence軟件作為建設平臺設計軟件，這不僅因為該公司是全球最大的電子設計技術、程序方案服務和設計服務供應商，EDA軟件產品涵蓋了電子設計的整個流程，包括系統級設計，功能驗證，IC綜合及布局布線，模擬、混合信號及射頻IC設計，全定制集成電路設計，IC物理驗證，PCB設計和硬件仿真建模，而且通過大學計劃合作，可以大幅度的降低購置軟件所需資金，從而從根本上解決學校實驗室建設軟件費用昂貴的問題。另外，從中山乃至珠三角其他城市的IC行業中，各個單位都普遍采用該系統設計軟件，而且選用該軟件更有利于剛剛起步的中山集成電路設計，也更加有利于該產業的標準化和專業化，乃至進一步的發展和壯大。

2.針對中山IC產業設計。定位于面向本地產業的IC應用型人才，就必須以中山IC產業為培養特色人才的出發點。中山目前有一批集成電路代工生產和設計的公司，主要有中山市奧泰普微電子有限公司、芯成微電子公司、深電微電子科技有限公司、木林森股份有限公司等，能進行IC設計、工藝制造和測試封裝，主要生產功率半導體器件和IC、應用于家電等消費電子、節能照明等。日前奧泰普公司的0.35微米先進工藝生產線預計快速投產，該單位的發展對本地IC人才需求有極大的推動力，推動學生學習微電子專業的積極性，而這些也有力地支持本地IC企業的長遠發展。因此，建立面向本地集成電路產業的軟件設計平臺，有利于專業人才的培養、準確定位，并形成了本地優勢和特色。

3.教學實踐改革。為了提高人才培養質量，形成專業特色，必須對人才培養方案進行修改。在人才培養方案中通過增加實踐教學環節的比例，實驗項目中除了原有驗證性的實驗外、還增加了綜合性或設計性的實驗，這種變化將有助于學生從被動實驗學習到主動實驗的綜合和設計，提高學生對知識的靈活運用和動手能力，從而為培養應用型的人才打下良好的基礎。除此之外，與集成電路代工企業及芯片應用公司建立合作關系。學生在學習期間到這些單位進行在崗實習和培訓，可以將所學的專業理論知識應用于實際生產當中去，形成無縫對接；而從單位招聘人才角度上來說，可以節約人力資源培訓成本，招到單位真正需要的崗位人才。因此，合作雙方在找到相互需求的基礎上，形成有效的合作機制。①課程改革。針對獨立學院培養應用型人才的特點，除了培養方案上增加多元化教育課程之外，主要是強調實踐教學的改革，增加綜合實驗課程，如：《現代電子技術綜合設計》計32學時、《微電子學綜合實驗》計40學時、《EDA綜合實驗》為32學時、《集成電路設計實驗》為40學時，其相應的課程學時數從以驗證性實驗為主的16個學時，增加到現在32學時以上的帶有綜合性或設計性實驗的綜合實踐課程。這種變化不僅是實踐教學環節的課時加大，而且是實驗項目的改進，也是實踐綜合能力的增強，有利于學生形成專業應用能力。②與單位聯合的IC設計基地。IC設計基地主要立足于兩個方面：一是立足于本地IC企業或設計公司；二是立足于IC代工和集成電路設計應用。前者主要利用本地資源就近的優勢，學生參觀、實習都比較方便，同時也有利于學校與用人單位之間的良好溝通，提高雙方的認可度和贊同感。如：中山市奧泰普微電子有限公司、木林森股份有限公司等。后者從生產角度和設計應用出發，帶領學生到IC代工企業參觀，初步了解集成電路的生產過程，企業的架構、規劃和發展遠景。也可根據公司的人才需要，選派部分學生到公司在崗實習[6]。如：深圳方正微電子有限公司、廣州南科集成電子有限公司等。通過這些方式不僅可以增強學生對專業知識的應用能力，而且有利于學生對IC單位的深入了解，為本校專業應用型人才找到一種行之有效的就業之路。

三、集成電路設計平臺的實效性

從2002年創辦電子科學與技術專業以來，學校特別重視集成電路相關的實驗室建設。從初期的晶體管器件和集成塊性能測量，硅片的少子壽命、C-V特性、方阻等測量，發展到探針臺的芯片級的性能測試，在此期間為了滿足更多的學生實驗、興趣小組和畢業設計的要求，微電子實驗室的已經過三次擴張和升級，其建設規模和實驗水平得到了大幅度的提升。另外，為培養本科學生集成電路的設計能力，提高應用性能力，學校還建立了集成電路CAD實驗室，以電路原理圖仿真設計為重點，著重應用L-Edit版圖軟件工具，進行基本的集成電路版圖設計及驗證，對提升學生集成電路設計應用能力取得了一定的效果。目前，為了大力提高本科教學質量，提升辦學水平，重點對實踐課程和IC軟件設計平臺進行了改革。學校開設了專門實踐訓練課程，如：集成電路設計實驗。從以前的16學時課內驗證設計實驗提升為32學時獨立的集成電路設計實驗實踐課程，內容從以驗證為主的實驗轉變為以設計和綜合為主的實驗，整體應用設計水平進行了大幅度的提升，有利于培養學生的應用和動手能力。不僅如此，對集成電路的設計軟件也進行了升級，從最初的用Pspice和Hspice軟件進行電路圖仿真，L-Edit軟件工具的后端版圖設計，升級為應用系統的專業軟件平臺設計工具Cadence進行前后端的設計仿真驗證等，并采用開放實驗室模式，使得學生的系統設計能力得到一定程度的提升，提高了系統認識和項目設計能力。通過IC系統設計軟件平臺的建設和實踐教學課程改革，使得學生對電子科學與技術專業的性質和內容了解更加全面，對專業知識學習的深度和廣度也得到進一步提高，從而增強了專業學習的興趣，提高了自信心。此外，其他專業的學生也開始轉到本專業，從事集成電路設計學習，并對集成電路流片產生濃厚的興趣。除此之外，學生利用自己在外實踐實習的機會給學校引進研究性的開發項目，這些都為本專業的發展形成很好的良性循環。在IC設計平臺的影響下，本專業繼續報考碩士研究生的學生特別多，約占學生比例的45%左右。經過這幾年的努力，2003、2004、2005、2006級都有學生在碩士畢業后分別被保送或考上電子科技大學、華南理工大學、復旦大學、香港城市大學的博士。從這些學生的反饋意見了解到，他們對學校在IC設計平臺建設評價很高，對他們進一步深造起到了很好的幫助作用。不僅如此，已經畢業在本行業工作的學生也對IC設計平臺有很好的評價：通過該軟件設計平臺不僅熟悉了集成電路設計的工藝庫、集成電路工藝流程和相應的工藝參數，而且也熟悉版圖的設計，這對于從事IC代工工作起到很好的幫助作用。現在已經有多屆畢業的學生在深圳方正微電子公司、中山奧泰普微電子有限公司工作。另外，還有許多學生從事集成電路應用設計工作，主要分布于中山LED照明產業等。

通過IC軟件設計平臺建設，配合以實踐教學改革，使得學生所學理論知識和實際能力直接與市場實現無縫對接，培養了學生的創新意識和實踐動手能力，增強了學生的自信心。另外，利用與企業合作的生產實習，可以使得學生得到更好的工作鍛煉，為將來的工作打下良好的基礎。實踐證明，建設面向中山IC產業的集成電路設計實踐教學平臺，尋求高校與公司更緊密的新的合作模式，符合我校人才培養發展模式方向，對IC設計專業教學改革，培養滿足本地區乃至整個社會的高素質應用型人才，具有特別重要的作用。

參考文獻：

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篇7

【關鍵詞】數字鐘；振蕩器；分頻器；CD4060；LM8560

引言

數字鐘是用數字電路技術實現時、分、秒計時的裝置，以顯示直觀、精確、制作方便而受到電子愛好者們的青睞。數字鐘電路系統由振蕩器、分頻器、時分秒計數器、LED顯示電路和定時報警電路部分組成，其設計與制作，有利于加強學生運用數字集成電路進行設計電路的能力，提高學生分析解決問題的能力。

1.基本組成及工作原理

該數字鐘主要由CD4060對晶振產生30720Hz的頻率進行分頻，為大規模集成電路LM8560提供60Hz的基準時鐘源。電源由220V市電經變壓、整流、濾波后獲得，其電路框圖如圖1所示。

2.功能模塊設計

2.1 振蕩器和分頻器

振蕩器用來產生時間的基準信號，是數字鐘的核心，它的準確度直接關系到電子鐘的精度，因而一般選用石英晶體構成振蕩器電路作為時基信號源，經過分頻可得到一時間脈沖信號，從而保證了走時的精度。本電路使用了30720Hz晶體振蕩器，送到CD4060的9腳和11腳進行分頻，從CD4060的13（Q9）引腳輸出，其輸出振蕩頻率為：fQ9=f/29=30720/512=60Hz，送到LM8560的25腳作為輸入時間計數器的時基頻率，其電路如圖2所示。

另外，由于CD4060內含振蕩器和一個14位的二進制異步計數器，所以其振蕩器的結構也可以是RC電路，其振蕩器的振蕩頻率公式為：f=1/(2.2RC)，通過調整電路中R和C的參數也可得到30720Hz的振蕩頻率。計數器位均為主從觸發器，在CP1(和CP0)的下降沿計數器以二進制進行計數，當清零信號CR（12引腳）為高電平時，計數器全部置零且振蕩器使用無效，當CR為低電平時，允許計數并對振蕩器解除封鎖。同時，在其內部還設有施密特整形電路。

在制作過程中我們選用了頻率為30720HZ的晶體振蕩器，產生信號送到CD4060進行分頻處理，CD4060的工作電壓通常為4.5V

-18V，如上圖2電路所示，電阻R2為1MΩ，電容C2使用20pF的瓷介電容。這樣，晶體振蕩器產生的信號經過CD4060經9分頻后從13（Q9）腳輸出60Hz的信號送到LM8560的25腳。

2.2 LM8560數字鐘集成電路

LM 8560是一種大規模50或60Hz的時基24小時專用數字鐘集成電路，內含分頻器、校時器、12進制計數器、六十進制計數器、譯碼器、顯示驅動器等，可與雙陰極顯示屏組合制成數字鐘鐘控電路，其引腳功能如圖3所示。LM8560共有28引腳，1-14引腳是顯示筆劃輸出，與4位顯示屏LED FTTL-655SB的5-30引腳依次相連接，15腳為正電源輸入端，20腳接地，27腳為內部振蕩器RC輸入端，16腳為報警輸出端，經VT1（8050）連接到蜂鳴器進行報警輸出，其電路如圖4所示。

如圖5所示，LM8560是28引腳雙列直插封裝形式，CD4060是16引腳，也為雙列直插封裝，為了焊接與調試的方便，在制作中，通常只需將管座焊接在PCB上，而將集成電路安裝在相應的管座上即可。

2.3 電源電路

該數字鐘電源電路可以用交流經過整流濾波后轉換為直流供電，也可以直接用電池來供電。如圖6數字鐘電路的整體電原理圖所示，其電源部分電路由220V交流電經變壓器T1降壓，再經VD6、VD7、VD8、VD9組成的橋式整流電路整流，形成脈動的直流，經電解電容C3、C4濾波給LED顯示屏和主電路供電。如果在交流供電不方便的情況下，還可以用四節1.5V的電池串聯為6V的直流電通過VD5給整個電路供電。

此外，在T1變壓器的輸入端接入一個三相插座，用于定時輸出，可以對大功率電器進行定時。

3.組裝與調試

數字鐘時間的顯示由LED FTTL-655G顯示屏來顯示，由圖6可以分析出，晶振(30720Hz)通過CD4060的分頻為LM8560提供了60Hz的基準頻率，并通過兩個三極管VT2（9012）、VT3(9013)來實現對雙陰極顯示屏的兩陰極(26、29腳)的控制，驅動顯示屏冒號閃爍。

在安裝過程中，最容易出錯的部分是顯示屏與LM8560引腳的連接順序，如果順序有誤則顯示出的時間不正確，應用排線準確將LM8560的筆劃輸出焊接到顯示屏給出的焊盤上，如圖7排線連接所示。若裝配無誤，通電顯示的時間如圖8所示為“12:00”。在屏幕上有定時控制開關，調時控制開關，以及鬧鈴（報警）開關等，操作方便，簡單易用，例如，按下“調時鍵”的同時，再按下“小時鍵”，可以調整具體的小時顯示；按下“調時鍵”的同時，再按下“分鐘鍵”，可以調整具體的分鐘顯示，如圖9所示，把時間校對為“5:10”。同理，按下“定時鍵”的同時，再按下“小時鍵”和“分鐘鍵”可以調整定時輸出或鬧鈴報警的時間。

4.結束語

數字鐘是一種采用數字電路實現對時、分、秒數字顯示的計時裝置，其電路是一種對標準頻率進行計數的電路。該制作主要運用CD4060分頻器對晶體振蕩器的頻率進行分頻處理和LM8560數字鐘集成電路對筆劃顯示進行輸出，送到四位LED顯示屏進行顯示時間。同時，該數字鐘電路除了可實現計時功能還具有報警和定時控制交流電源開啟的擴展功能。

參考文獻

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[7]數碼顯示電子鐘[EB/OL].2010-04-03..

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【關鍵詞】油田企業；儀器儀表；維修維護

當前，石油企業的自動化水平在不斷提高，GLZ型高壓流量自控儀、井站RTU、功圖計量儀、機泵變頻調速儀、抽油機遠程啟停儀、原油長輸管線泄漏監測儀等專用儀器儀表逐漸投入使用，給儀器儀表的維護管理提出了一系列問題，如何準確診斷儀表的故障，是保證其生產平穩運行的關鍵。本文闡述了油田常用儀器儀表的故障診斷方法，以便對現場操作人員進行指導。

1.常用儀器儀表的故障診斷方法

1.1詢問觀察觸摸法。石油企業大功率機泵多、電壓電流起伏大，造成電路故障頻繁，觀察觸摸詢問法是儀器儀表故障檢查的常用有效方法。當儀表發生故障時，維修人員首先應盡可能多地詢問儀表發生故障前后的工作情況，然后，在斷電情況下，觀察儀表上各有關兒器件及接線端子是否有燒焦、脫落、相碰及變形等現象。依次檢查有關集成電路和接插件，確認是否有松動、接觸不良的部位。最后，再給儀表送電，并用手觸摸電源變壓器、散熱器、集成電路等部位是否有過熱現象。當發現異常時，應立即斷電，把有異?，F象的部位或兒器件作為重點檢查對象，進一步仔細查找原因，即可查出發生故障的確切部位。

1.2替代法。儀器儀表的故障，多數是由于單個器件損壞或某連接件接觸不良造成的。因此，利用替代法檢查儀表故障，有時會收到既快又準的效果。此法最適合有相同型號儀表或儀表電路有備用板、備用芯片的情況。當儀表發生故障時，首先應確認儀表電源是否正常，在儀表電源無問題的情況下，再用正常儀表上的有關電路板或芯片替代故障儀表上對應的電路板或芯片，當換上某電路板或芯片后，儀表故障消失了，說明儀表上原線路板或芯片有問題，應做進一步檢查和確認。

1.3測量信號法。若維修人員手中沒有精密儀器，只有萬用表時，可借助萬用表測試儀表電源及各有關部件的電壓是否適當，測試各有關器件是否完好，測試各接插件、接線端子和有關線路的通斷是否正常等。當測得某部分異常時，被測部分就可能是發生該故障的原因，應做重點檢查，直至查出故障發生的確切部位和原因。

在用萬用表判斷TTL和COM集成電路時，應滿足以下要求：CMO S電路用電源供電，其電路的工作電平很寬，在特定電源電壓下，輸入輸出電平如表1：

TTL電路以74LSXX系列為例，其輸入/輸出電平關系如表2所示：

對于手中有示波器和帶測量點原理圖的維修人員，可結合有關資料，利用示波器測試各測量點的電壓、波形和脈沖時間，并進行認真分析，以此確定出故障發生的大概部位和原因。例如，井站RTU出現輸出數據無法顯示的故障，用示波器測量井站RTU上數據線、地址線或選片線上的時鐘脈沖波形，如果測不出，則可能是晶振或CPU損壞；也可能是有關輔助電路中某元器件損壞造成故障。

1.4工作原理分析法。工作原理分析法適用于配備有工作原理圖的儀器儀表。該法最適用于排除較復雜的儀表故障，是儀器儀表維修人員常用的方法之一。前提是儀表維修人員必須熟悉儀表的工作原理和結構，了解各部分的作用和性能。當儀表發生故障時，通過分析儀表的工作原理和結構，并借助測試線路板上各有關測試點的電壓、波形和脈沖信號，即可將故障點落實到其中某一單元，再將有故障的單元分成若干小部分，利用這一單元的工作原理，再進一步分析，即可將故障點縮小到這一單元中的更小部分上，使故障范圍迅速縮小這種故障判斷法既迅速又準確，若發生判斷失誤，再重復上述查找方法，就可立即糾正，直至查出故障發生的確切部位和原因。

1.5自測試判斷法。油田現在使用的雷達液位計、綜合測試儀、變頻調速器等智能儀器儀表均以單片機為基礎，其自身都有自測試功能，即儀器自我診斷故障功能。一般情況下，是在儀器加電瞬間進行的。當儀器發生故障時。發出報警聲或給出錯誤代碼，如變頻調速器上FLULE公司生產的8806A型數字電壓表，當發生故障時，顯示“77”錯誤代碼，即IEEE-488接口自測試錯誤；顯示“52”錯誤代碼，即此時命令無效；顯示“l4”錯誤代碼，即200KΩ電阻測量檔過量程。根據錯誤代碼，參照原理方框圖和說明書中有關情況的說明，即可粗略判斷出故障的大概部位和產生的原因。需要注意的是不同的儀器儀表其錯誤的代碼的形式和含義是不盡相同的，此方法在儀器儀表電源電壓及CPU運行正常的情況下檢測A/D、D/A等故障部位。

2.檢查儀表故障應注意的問題

2.1當懷疑或測得某集成電路插座接觸不良時，千萬不能用鑷子擠壓，否則將使插座中彈簧片永久變形，使集成電路和插座間造成更多處的接觸不良。一般處理方法是：先用無水乙醇棉紗球擦拭，待涼干后，再將集成電路的管腳一起向內壓少許，然后再插入其插座中。

2.2當查得某集成電路的某管腳電壓波形或脈沖信號不對時，要分析連接的元器件是否工作正常。

2.3由于某些儀表沒有原理圖和故障檢查資料，因此，檢查故障時，難免要拆卸某一部分或替換某電路板、芯片，拆卸或更換某一部分時，要做好標記，不論儀表的故障能否查出，都應保證被拆卸的儀表部件物歸原位。

2.4焊接儀表上的集成電路管腳時，不能選用大瓦數電烙鐵（一般應小于45W），另外，烙鐵外殼應盡量接地，焊接時間應盡量短；必要時，還可以把烙鐵的電源插頭拔下來進行焊接，否則，由于過熱或靜電感應等現象，有可能使新換集成電路在焊接時又被損壞。

2.5在儀器儀表檢修過程中，難免要拆卸或更換可疑的元器件，拆卸更換前，維修人員必須要做到心中有數，吃透被拆卸或更換元器件的原理、結構和用途，否則，很可能將小故障釀成大故障，這是儀表維修人員一定要注意的問題。

3.結束語

石油企業儀器儀表的維護和故障診斷是一項細致復雜的工作，影響因素多，涉及面廣，技術升級快。除應做好故障判斷外，還要加大新技術知識的學習，才能有效保證油田在用儀器儀表檢測的質量，促進油田生產技術水平的提高，為數字化油田建設奠定基礎。

參考文獻

[1]樂嘉謙，劉哲，陳逢陽.儀表工手冊[M].北京：化學工業出版社，2003.

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【關鍵詞】電子技術 電路原理圖 技校 識讀教學

【中圖分類號】G712 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2012）24-0178-02

一 針對技校學生學習現狀，激發學識圖興趣

技校學生入學時，多數學習基礎差，理論學習能力較低，缺乏學習動力，對理論知識的學習有一種抵觸和畏難情緒，尤其是遇到電子技術中的電路圖更是無從下手。針對這一現狀和這門課的實際教學情況，在教學中可以選擇一些生活中常見的電路圖實例，如擴音器、直流穩壓電源、助聽器、簡易數字鐘、門鈴、收音機等，通過展示這些產品和相應的電路圖，告訴學生：通過學習，掌握基本電子元件和電路原理圖的識讀，弄清原理，這些產品都可以通過自己動手制作出來。從而激發學生的學習興趣，使他們從開始的厭學到想學再到主動去學。

二 采用模塊式教學，讓學生容易接受

電子技術基礎一體化教學主要有模擬電子和數字電子兩大模塊。在電子制作項目中學生對識讀電路原理圖有困難，因此，有必要提高他們在識圖技巧方面的能力。可以安排一定的課時對其進行電路原理圖識讀技能訓練。根據一體化教學課程安排的特點，本文對電路原理圖識讀教學分以下三部分進行探討。

1.模擬電路原理圖的識讀

電子產品制作課題中元器件較多，教學中一般不要求學生進行定量計算，而是要求學生進行定性分析。從這一點看，教學上要讓學生了解交流信號的傳輸線路，知道交流信號經過的具體元器件及受到的處理，明白經過一個單元電路后信號幅度是增大還是減小。識讀電路原理圖應從以下幾方面來進行教學安排。

第一，分析放大器類型。單級放大器類型有三種，分別是共射極放大器、共基極放大器和共集電極放大器。共射極放大器能放大電流和電壓，這種放大器應用最廣泛；共集電極放大器只能放大電流不能放大電壓，應用也很廣泛；共基極放大器的頻寬很大，通常用來做高頻放大器。放大器類型的判別方法簡單，以共射極放大器為例，基極是信號輸入電極，集電極是信號輸出電極，而共用發射極的，就是共射極放大器。

第二，分析直流電路。有源電路需要直流電壓才能工作，振蕩器也需要能量的補充，如放大器和變頻器。由于電容器具有隔直特性，將電路圖中的所有電容器看成開路；由于電感器具有通直特性，將所有電感器看成短路。直流電路的識圖方向從右到左，再從上向下。

第三，分析信號傳輸過程。信號傳輸過程分析就是信號在該單元電路中如何從輸入端傳輸到輸出端，信號在這一傳輸過程中受到怎樣的處理，是放大還是衰減。信號傳輸的識圖方向一般是從左到右。

第四，分析元器件作用。元器件作用分析就是電路中各元器件各起什么作用，有時不必對各個元器件進行詳細分析，比如掌握耦合電容的作用后，在進行元器件作用分析時只要判斷出某些電容是耦合電容即可。

第五，分析耦合電路。一級放大器的放大量是有限的，實用電路往往采用多級放大器，級間用耦合電路來連接。耦合電路不僅用于兩級放大器之間，還用于信號源與第一級放大器之間、最后一級放大器與負載之間的耦合。耦合電路有RC耦合電路、直接耦合電路、LC耦合電路和變壓器耦合電路等。

第六，分析電路故障。電路故障分析就是假設電路中元器件出現開路、短路、性能變劣后，對整個電路工作造成的不良影響，使輸出信號出現故障現象，比如沒有輸出信號、輸出信號小、信號失真、有噪聲等。掌握電路工作原理后，元器件的故障分析將會變得簡單。

2.數字電路原理圖的識讀

中職技校的數字電子技術一體化教學涉及門電路、編碼器、譯碼器、觸發器、分頻器、計數器、比較器和555定時器等。電子制作中，它們一般以集成塊的形式出現，一個集成塊里有一個或多個完整的單元電路。數字電路的識圖是電路原理圖分析中的一個重點。識圖方法可以從以下幾個方面來分析：

第一，分析集成塊特點。一般情況下集成塊的內電路不需要分析，它具有規律性，在掌握了它們的共性后，可以方便地分析許多功能相同而型號不同的集成塊。一個集成塊在電路原理圖里通常是一個方框加多個引腳，許多學生初學時覺得原理圖大而繁，比起分析分立元器件的電路來更困難而不敢下手。實際上識圖也好、檢修也好，集成電路比分立元器件電路更為簡單。

第二，分析集成塊引腳類型。集成塊引腳一般有以下幾種類型：一是電源引腳。通常電源引腳只有兩個，一個接電源的正極，用VCC來表示，一個接電源的負極，用GND來表示。大部分集成電路的電源正極引腳編號最大，電源負極引腳編號是電源正極引腳編號的一半。電源引腳接直流電源為內電路提供工作能量，電子制作中一定不能漏接。二是輸入輸出引腳。電路原理圖中一般輸入引腳在集成電路的左側，輸出引腳在集成電路的右側。三是控制類引腳?？刂祁愐_的作用是控制集成電路的工作狀態，影響輸出信號，比如使能、清零、滅燈引腳等。此外，還有一種沒用到的引腳，符號一般記為NC。

第三，分析集成電路引腳小圓圈表示的功能。電路原理圖中集成電路輸入端有小圓圈，輸出端也有小圓圈，許多學生幾個電路做下來對此更是迷惑不解，因此有必要進行分析。左側的小圓圈表示的功能為：輸入端的小圓圈表示低電平有效，高電平時無效（不起作用）；控制端的小圓圈表示低電平有效，執行控制功能，高電平時無效。右側的小圓圈表示的功能為：互補輸出時表示兩個輸出反相；單端輸出時表示輸出與輸入反相；譯碼器中表示低電平輸出有效。

第四，數字電路原理圖的分析。數字電路原理圖主要是信號傳輸過程的分析。與模擬電路原理圖信號傳輸過程一樣，要掌握信號在電路中如何從一個單元電路傳輸到下一個單元電路，了解經過一個單元電路后信號波形的變化。信號傳輸的識圖方向也是從左到右。

3.復雜電路原理圖的識讀

電子制作中往往會遇到元器件較多的項目，給學生理解及分析造成極大的不便，通常把復雜電路原理圖簡化成原理方框圖來表示。原理方框圖是一種用方框和連線來表示電路工作原理和構成概況的電路圖。講解和分析原理方框圖要讓學生了解以下幾個方面：

第一，原理方框圖表示了電路原理圖各單元電路之間的信號傳輸方向，包含了各單元電路之間的傳輸次序。

第二，根據原理方框圖中所標出的電路名稱可以知道信號在這一單元電路中的處理過程。

第三，方框圖粗略地表達了電路的組成，通常給出復雜電路的主要單元電路名稱、位置，以及各部分單元電路之間的連接關系。

參考文獻

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[2]李萍.電子電路識圖[M].北京：化學工業出版社，2011

篇10

關鍵詞： 微電子學專業微電子技術課程教學改革

在當今的信息時代，微電子學的應用已經深入國民經濟的各個領域。微電子技術的發展需要大量的多種多樣的人才，既需要設計和制造的人才，又需要科研和教學的人才，也需要管理和市場開發等方面的人才。因此，微電子學專業與其他專業一樣要培養高素質的專門人才，在業務素質方面，要培養出既具有扎實的理論基礎又具有很強的技術意識和技術能力的人才，培養出具有微電子背景的理工科復合型專業人才，以適應現代化建設和社會發展的需求。

一、課程現狀

由于受傳統辦學模式的影響很深，學生的學習能力、適應環境的能力還不強。

1.課程設置和教學內容在一定程度上脫離實際需要。許多課程的內容和實施計劃與其他本科專業有相當的雷同，這對基礎相對薄弱的學校學生來說可謂是難上加難，導致掌握的基礎知識不堅實。

2.工程教育的非工程化現象嚴重，學生能力的培養與當前電子技術實際需要的技能結合不緊密；教學內容重復，層次不分明，銜接不科學，注重每門課程理論體系的完整性，但輕視課程之間的橫向聯系。

3.重視教材的編寫，輕視專業建設和課程的開發。

4.授課方式單一，重視教師的主導作用，輕視學生學習的主動性、自主性，實施“以講為主”的教學方法仍然偏重，不利于學生能力的培養。

5.實踐性教學環節薄弱，許多學校對許多課程的教學實施手段與要求相距甚遠。

二、教學內容的改革

1.微電子學專業的學生必須掌握電子線路的基本概念理論和方法，必須系統地學習電路分析基礎、模擬電子技術基礎和數字電子技術基礎等電子線路的基礎知識。但是這些基礎課程與微電子專業課程的內容有許多重復之處，比如：《電子線路》教材中的內容與微電子學專業的《集成電路設計原理》等課程中的內容有許多重復。為了避免重復，需要有合理的開課時間安排，如《電子線路》課程應安排在《集成電路設計原理》之前，這樣有利于合并課程中相互重疊的部分，既節約課時，又保證學生的系統學習。隨著大規模集成電路和電子計算機的迅速發展，電子電路分析與設計方法發生了重大的變革，以電子計算機輔助分析與設計為基礎的電子設計自動化技術已廣泛應用于電子電路、集成電路與系統的設計之中，它改變了以定量估算和電路實驗為基礎的傳統設計方法，成為現代電子系統設計中的關鍵技術之一，是必不可少的工具與手段。因此，微電子技術專業課程內容應該增加計算機輔助分析與設計，可以與集成電路課程緊密結合起來，以適應教學改革的需要。

2.加強計算機的訓練與應用，EDA設計技術是微電子技術的重要技術之一，集成電路的整個設計過程都普遍使用計算機輔助或電子自動化設計技術的工具，以計算機為基礎，因此培養的學生必須具有很強的計算機應用和電路開發能力。學生在本科四年學習過程中要結合不同時期的學習內容，不斷地進行計算機訓練。不僅在硬件方面，而且在軟件方面，都要進行嚴格的訓練。在學習《計算機基礎》、《B語言》、《微機原理及應用》、《算法與數據結構》等計算機基礎課程期間，要結合上機訓練和編寫基本的程序，使學生熟悉計算機的基本原理和基本軟件的使用。同時，要不斷地更新和補充教學內容，把最新的技術內容引入教學中，對學生進行培養訓練。

三、教學方法的改革

工程性、系統性和適用性強是該課程的顯著特點。大部分學生在學完這門課程后，只是了解了一些專業術語，掌握了一些基本原理及方法，但理論知識運用不夠靈活，稍微復雜的電路圖就看不懂了，也不會分析和調試電路，更談不上設計和制作電路。長期以來，學生對這門課程的學習普遍感到比較吃力，甚至一些學生由于在學習該課程時產生了畏懼感，在以后的學習中凡是遇到跟模擬電路有關聯的課程都不自覺地帶有畏難情緒，從而影響了后續相關專業課程的學習，許多老師反映難教，教學效果比較差。所以必須對傳統的教學手段進行改進。

1.授課。學生注意力的高低，是評判教學成功與否的一個重要指標。微電子技術課程知識點多、內容抽象，學習過程中困難大。傳統的教學手段以板書和理論分析講授為主。這樣的教學過程，學生在學習時聽起來、看起來枯燥乏味，注意力常常不集中，對于該課程中很多抽象的概念難以理解，講課效率低下。而多媒體課件融圖、文、聲為一體，動靜結合，把看、聽、說、寫、想結合在一起，圖文并茂、視聽結合，富有吸引力，能引起學生的無意注意，使學生的注意力穩定集中，可以更好地增強聽課效果。教師交替使用幾種授課方法可有效引導學生將注意力集中到教學中來，從而保證教學質量。

2.開展課堂討論。把時間留給學生，充分調動學生的學習自主性在教學過程中，專門抽出時間留作課堂討論，以學生獨立自主學習為前提，以課外文獻閱讀為討論內容，通過科研專題討論的形式，為學生提供充分自由的表達、質疑、探究、討論問題的機會，將自己所學知識應用于解決實際問題。這樣可調動學生的積極性，促使他們自己去獲取知識以及發現問題、提出問題、分析問題、解決問題，從而開發學生的智力，培養自學能力及創新能力。

3.實驗和仿真。在集成電路設計及CAD技術教學內容中加入實踐環節，在講授理論知識的基礎上增加VHDL模擬、電路模擬、器件模擬、工藝模擬的實驗教學內容，充分利用學校的EDA實驗資源，在實驗中利用可視化的技術使原本抽象、實驗難度大、成本高或無法演示的內容形象化、可視化，使復雜、枯燥的內容變得直觀、有趣、容易理解，從而充分調動學生的積極性，增強實驗效果，適時進行簡練清晰的解說，給學生留下深刻的印象，使學習變得輕松而愉快，提高學生的學習興趣，深化理論學習，為后續課程的學習和走上工作崗位打下堅實的基礎。在集成電路制造工藝講授過程中，盡可能地組織學生參觀各類先進的半導體制作工藝相關實驗室，提高學生對制作工藝的感性認識，培養學生以后從事微電子行業的興趣。

隨著計算機硬件的飛速進步和軟件技術的迅猛發展，虛擬仿真技術成為當前流行的新型教學手段。傳統的實驗教學手段，由于實驗室購置的設備和儀器，特別是微電子專業的實驗設備價格高昂、操作復雜、容易損傷，同學們很難得到上機鍛煉的機會。而使用基于虛擬仿真技術的教學方式，過程簡單靈活，交互方式多樣，結果直觀明了，既能培養學生的動手能力和分析、綜合能力，又能提高學習興趣，激發學生的創造性。虛擬仿真技術在微電子專業教學中的應用主要體現在兩個方面：一是在電路設計方面，基于電子設計自動化EDA技術實現對電子線路（包括集成電路與版圖）的模擬仿真；二是在微電子工藝與器件方面，基于半導體工藝和器件的計算機輔助技術TCAD實現對微電子制造工藝和半導體器件結構及工作過程的仿真與演示。使用仿真軟件所提供的強大功能，包括軟件所具有的可升級性，在課堂和實驗中通過軟件設計微電子電路、工藝和器件，在屏幕上模擬其功能，可使教學概念清晰，內容生動，過程可視，還能夠大幅節省實驗設備的購置和維護費用，經濟高效。

4.課程設計。課程設計可以培養學生綜合分析、實際動手能力，同時能夠培養學生獨立解決問題、探索創新能力及組織所學知識的能力，更為重要的是這些設計能增加學生學習的趣味性。教師要組織帶有研制產品意義的綜合性應用課題，指導學生小組做設計。學生可以事先對自己的設計方案進行仿真研究，然后實施，從而節省設計時間，節約體力和精力。課程設計應激發學生的科研興趣，活躍學生的思維，開闊學生的知識面，促進學生對所學知識的綜合運用，培養學生獨研究的能力，提升實驗教學的整體質量和水平。例如以研制有新技術指標要求的集成溫度傳感器為課題，讓學生首先利用計算機做電路綜合、模擬調整、仿真、版圖設計與驗證并制備出掩模版，然后投片到芯片測試，根據測試結果分析問題，必要時返回進行第二次、第三次設計和投片。這個階段要增加工藝制備實踐的環節，注意工藝技術的培養。當然，要在畢業設計的有限時間中成功地研制出一個新的微電子產品是不大可能的，但是，把這種有創新意義的課題讓學生去實踐，對培養學生的創新能力會起很大的作用。

四、結語

目前，我國人才供求結構中存在著嚴重的“所供非所求，所教非所需”的不對稱現象：一方面，我國對集成電路設計師的需求達幾十萬，人才缺口很大，另一方面，我國每年卻有大批的大學生畢業后找不到工作，造成巨大的就業壓力。要解決這一問題，高校教育要針對我國集成電路制造和設計人才缺乏的現狀探索新型的高水平、復合型的集成電路人才培養模式，面向市場，及時了解微電子產業的人才需求情況，根據市場需要，及時調整教學體系，確定人才培養方向，探索新的教學模式，有效提高教學質量，培養適合時展需要的人才。

參考文獻：

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