電路設(shè)計(jì)行業(yè)分析精選(九篇)
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第1篇：電路設(shè)計(jì)行業(yè)分析范文
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；高速數(shù)字電路；設(shè)計(jì)技術(shù)
對(duì)于高速數(shù)字電路來說，其主要指的就是高速變化的信號(hào)在傳播過程中產(chǎn)生的電熔、電感等具備著一定模擬特性的電路，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路的建設(shè)，不單單需要對(duì)先進(jìn)的電子技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，還需要結(jié)合現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)進(jìn)行完善，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路每一部分的參數(shù)的優(yōu)化和調(diào)整，進(jìn)而保證計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路系統(tǒng)能夠正常穩(wěn)定的運(yùn)行，達(dá)到一定的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。在對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要做的是在設(shè)計(jì)過程中對(duì)各部分的元器件進(jìn)行合理的搭配，不然將會(huì)對(duì)電路元器件、電路信號(hào)等正常運(yùn)行與傳輸產(chǎn)生不良的影響。
1計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)的影響因素
對(duì)于高速數(shù)字電路的設(shè)計(jì)來說，其是否能夠成功主要“決定權(quán)”在于信號(hào)的質(zhì)量,也就是高速數(shù)字電路信號(hào)完整程度的保持,假如對(duì)高速數(shù)字電路信號(hào)完整程度無法保持,在信號(hào)的傳輸過程當(dāng)中，就會(huì)發(fā)生信號(hào)缺失，進(jìn)而產(chǎn)生信號(hào)失真的現(xiàn)象，一旦這種現(xiàn)象發(fā)生，對(duì)于數(shù)據(jù)信息、地址等方面都會(huì)產(chǎn)生十分不良的影響，令整體的高速數(shù)字電路系統(tǒng)無法保持正常運(yùn)行,甚至?xí)斐烧w系統(tǒng)的崩潰。而影響信號(hào)質(zhì)量的因素并不單一,其是由多種因素所共同影響，然而,在對(duì)信號(hào)的完整性影響因素進(jìn)行分析時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)，其主要能分為以下幾點(diǎn):第一點(diǎn)，在整體的計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路系統(tǒng)中，在信號(hào)傳輸線位置的阻抗存在著差異，無法進(jìn)行正常的匹配,進(jìn)而能夠出現(xiàn)“反射噪聲”的現(xiàn)象,對(duì)于的信號(hào)完整性而言，能夠?qū)ζ洚a(chǎn)生一定的影響作用[1]。第二點(diǎn)，在整體的計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路系統(tǒng)中，信號(hào)線與信號(hào)線之間的距離受到電路密集度的影響，一旦電路密集度不斷的進(jìn)行增大，信號(hào)線之間的距離將會(huì)越來越狹小,這就致使信號(hào)與信號(hào)之間的電磁藕合參數(shù)呈現(xiàn)出上升的趨勢,如果不進(jìn)行及時(shí)的處理,就會(huì)導(dǎo)致信號(hào)間出現(xiàn)“串?dāng)_現(xiàn)象”，進(jìn)而影響到信號(hào)的質(zhì)量[2]。第三點(diǎn)，在整體的計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路系統(tǒng)中，在芯片內(nèi)存在著大量的電路，這些電路在同時(shí)輸出的過程中,會(huì)受到在電源平面間存在著的電阻以及電阻的作用,進(jìn)而產(chǎn)生較大的“瞬態(tài)電流”,這種“瞬態(tài)電流”產(chǎn)生后，會(huì)對(duì)地線、電源線上的存在著的電壓造成一定程度的不良影響,因此導(dǎo)致信號(hào)的發(fā)生一些波動(dòng)和變化?？偟膩碚f,對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì),降低或者是排除以上三方面因素對(duì)信號(hào)質(zhì)量的不良影響,進(jìn)而達(dá)到促進(jìn)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路信號(hào)完整性的提高,在現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路的設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，是首先需要解決的問題,只有這樣才能夠保證計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)的成功性。
2計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)問題的解決對(duì)策
2.1阻抗問題的解決策略
為了避免信號(hào)傳輸線位置的阻抗存在著差異造成的信號(hào)受到影響的情況發(fā)生，首先需要對(duì)先進(jìn)的計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)理念進(jìn)行學(xué)習(xí)和研究，在正常情況下，計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)過程中，很難令電路中存在著的臨街阻抗相互之間契合，因此，可以采用對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新和完善的辦法，令電路系統(tǒng)一直都保持過阻抗的狀態(tài)，只有這樣才能夠在一定程度上保證計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路的信號(hào)傳播過程中，信號(hào)的完整性不會(huì)受到阻抗差異的影響，進(jìn)而獲得更好的計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路信息傳輸效率[3]。
2.2串?dāng)_現(xiàn)象的解決策略
在對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于“串?dāng)_現(xiàn)象”需要進(jìn)行合理地解決。參照信號(hào)傳播的基本理論,可以發(fā)現(xiàn)，在電路中，電流的流動(dòng)趨勢屬于循環(huán)流動(dòng),對(duì)于這一現(xiàn)象而言，數(shù)字電路設(shè)計(jì)工作人員往往并不在意。在傳播信號(hào)的路徑和回路形成了電流環(huán)路,電感在這樣中的回路隨著路徑的逐漸增大，電感也逐漸變大,同時(shí)，電流環(huán)路中存在著的電流也會(huì)根據(jù)電磁場的變化產(chǎn)生一定程度的改變。在對(duì)這樣的電流環(huán)路展開“減小處理”,能夠降低“串?dāng)_現(xiàn)象”帶來的影響[4]。
2.3瞬態(tài)電流的解決策略
在對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中,要對(duì)電源的電阻因素以及電感因素進(jìn)行充分的考慮,實(shí)現(xiàn)對(duì)電阻因素以及電感因素的預(yù)先處理。在現(xiàn)階段的電路系統(tǒng)中，通常情況下電路材料都是銅質(zhì)材料,這種銅質(zhì)材料遠(yuǎn)遠(yuǎn)對(duì)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)的要求和標(biāo)準(zhǔn)無法進(jìn)行滿足,所以，在高速數(shù)字電路進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，還要對(duì)電路材料方面影響因素進(jìn)行解決,使用更為合理的電路材料對(duì)去藕電容進(jìn)行引導(dǎo)，將其引導(dǎo)進(jìn)入整個(gè)高速數(shù)字電路中，能夠在一定程度上降低“瞬態(tài)電流”的發(fā)生頻率。
3結(jié)語
綜上所述，在社會(huì)不斷的發(fā)展的過當(dāng)中，對(duì)于電子技術(shù)來說，也帶來了一定的發(fā)展契機(jī)，令其發(fā)展速度也得以提升，計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)就是在這樣的發(fā)展前提下得到了不斷地完善及進(jìn)步，是對(duì)先進(jìn)的電子技術(shù)概念理論進(jìn)行應(yīng)用，進(jìn)而達(dá)到的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，為一些行業(yè)的整體發(fā)展能夠起到一定的促進(jìn)作用。通過對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行研究和分析，結(jié)合相關(guān)的文獻(xiàn)資料以及專業(yè)性知識(shí)，對(duì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步研究，能夠在一定程度上加快計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程，進(jìn)而在更多的行業(yè)當(dāng)中得到更好的應(yīng)用。
作者:黃一曦 單位:廣西理工職業(yè)技術(shù)學(xué)校
第2篇：電路設(shè)計(jì)行業(yè)分析范文
【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。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，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
半定制設(shè)計(jì)方法在應(yīng)用過程中需借助原有的單元電路，同時(shí)注重在集成電路優(yōu)化過程中，從單元庫內(nèi)選取適宜的電壓或壓焊塊，以自動(dòng)化方式對(duì)集成電路進(jìn)行布局、布線，且獲取掩膜版圖。例如，專用集成電路ASIC在設(shè)計(jì)過程中為了減少成本投入量，即采用了半定制設(shè)計(jì)方法，同時(shí)注重在半定制設(shè)計(jì)方式應(yīng)用過程中融入門陣列設(shè)計(jì)理念，即將若干個(gè)器件進(jìn)行排序，且排列為門陣列形式，繼而通過導(dǎo)線連接形式形成統(tǒng)一的電路單元，并保障各單元間的一致性。而在半定制集成電路設(shè)計(jì)過程中，亦可采取標(biāo)準(zhǔn)單元設(shè)計(jì)方式，即要求相關(guān)技術(shù)人員在集成電路設(shè)計(jì)過程中應(yīng)運(yùn)用版圖編輯工具對(duì)集成電路進(jìn)行操控，同時(shí)結(jié)合電路單元版圖，連接、布局集成電路運(yùn)作環(huán)境，達(dá)到布通率100%的集成電路設(shè)計(jì)狀態(tài)。從以上的分析中即可看出，在小型化集成電路設(shè)計(jì)過程中，強(qiáng)調(diào)對(duì)半定制設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用，有助于縮短設(shè)計(jì)周期，為此，應(yīng)提高對(duì)其的重視程度。
1.3基于IP的設(shè)計(jì)方法
基于0.35μmCMOS工藝的推動(dòng)下，傳統(tǒng)的集成電路設(shè)計(jì)方式已經(jīng)無法滿足計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通訊等領(lǐng)域集成電路應(yīng)用需求，因而在此基礎(chǔ)上，為了推動(dòng)各領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，應(yīng)注重融入IP設(shè)計(jì)方法，即在集成電路設(shè)計(jì)過程中將“設(shè)計(jì)復(fù)用與軟硬件協(xié)同”作為導(dǎo)向，開發(fā)單一模塊，并集成、復(fù)用IP，就此將集成電路工作量控制到原有1/10，而工作效益提升10倍。但基于IP視角下，在集成電路設(shè)計(jì)過程中，要求相關(guān)工作人員應(yīng)注重通過專業(yè)IP公司、Foundry積累、EDA廠商等路徑獲取IP核，且基于IP核支撐資源獲取的基礎(chǔ)上，完善檢索系統(tǒng)、開發(fā)庫管理系統(tǒng)、IP核庫等，最終對(duì)1700多個(gè)IP核資源進(jìn)行系統(tǒng)化整理，并通過VSIA標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估方式，對(duì)IP核集成電路運(yùn)行環(huán)境的安全性、動(dòng)態(tài)性進(jìn)行質(zhì)量檢測、評(píng)估，規(guī)避集成電路故障問題的凸顯，且達(dá)到最佳的集成電路設(shè)計(jì)狀態(tài)。另外，在IP集成電路設(shè)計(jì)過程中，亦應(yīng)注重增設(shè)HDL代碼等檢測功能，從而滿足集成電路設(shè)計(jì)要求，達(dá)到最佳的設(shè)計(jì)狀態(tài)，且更好的應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通訊等領(lǐng)域中。
2集成電路設(shè)計(jì)中IP設(shè)計(jì)技術(shù)分析
基于IP的設(shè)計(jì)技術(shù)，主要分為軟核、硬核、固核三種設(shè)計(jì)方式，同時(shí)在IP系統(tǒng)規(guī)劃過程中，需完善32位處理器，同時(shí)融入微處理器、DSP等，繼而應(yīng)用于Internet、USB接口、微處理器核、UART等運(yùn)作環(huán)境下。而IP設(shè)計(jì)技術(shù)在應(yīng)用過程中對(duì)測試平臺(tái)支撐條件提出了更高的要求，因而在IP設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)開展過程中，應(yīng)注重選用適宜的接口，寄存I/O，且以獨(dú)立性IP模塊設(shè)計(jì)方式，對(duì)芯片布局布線進(jìn)行操控，簡化集成電路整體設(shè)計(jì)過程。此外，在IP設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用過程中，必須突出全面性特點(diǎn)，即從特性概述、框圖、工作描述、版圖信息、軟模型/HDL模型等角度入手，推進(jìn)IP文件化，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)集成電路設(shè)計(jì)信息的全方位反饋。另外，就當(dāng)前的現(xiàn)狀來看，IP設(shè)計(jì)技術(shù)涵蓋了ASIC測試、系統(tǒng)仿真、ASIC模擬、IP繼承等設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，且制定了IP戰(zhàn)略，因而有助于減少IP集成電路開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，為此，在當(dāng)前集成電路設(shè)計(jì)工作開展過程中應(yīng)融入IP設(shè)計(jì)技術(shù)，并建構(gòu)AMBA總線等，打造良好的集成電路運(yùn)行環(huán)境，強(qiáng)化整體電路集成度，達(dá)到最佳的電路布局、規(guī)劃狀態(tài)。
3結(jié)論
綜上可知，集成電路被廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)等產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)域，推進(jìn)了社會(huì)的進(jìn)步。為此，為了降低集成電路設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)，減少開發(fā)經(jīng)費(fèi)，縮短開發(fā)時(shí)間，要求相關(guān)技術(shù)人員在集成電路設(shè)計(jì)工作開展過程中應(yīng)注重強(qiáng)調(diào)對(duì)基于IP的設(shè)計(jì)方法、半定制設(shè)計(jì)方法、全定制設(shè)計(jì)方法等的應(yīng)用，同時(shí)注重引入IP設(shè)計(jì)技術(shù)理念，完善ASIC模擬、系統(tǒng)測試等集成電路設(shè)計(jì)功能，最終就此規(guī)避電路開發(fā)中故障問題的凸顯，達(dá)到最佳的集成電路開發(fā)、設(shè)計(jì)狀態(tài)。
參考文獻(xiàn)
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第3篇：電路設(shè)計(jì)行業(yè)分析范文
關(guān)鍵詞：集成電路設(shè)計(jì)；本科教學(xué)；改革探索
作者簡介：殷樹娟（1981-），女，江蘇宿遷人，北京信息科技大學(xué)物理與電子科學(xué)系，講師；齊臣杰（1958-），男，河南扶溝人，北京信息科技大學(xué)物理與電子科學(xué)系，教授。（北京 100192）
基金項(xiàng)目：本文系北京市教委科技發(fā)展計(jì)劃面上項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：KM201110772018）、北京信息科技大學(xué)教改項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2010JG40）的研究成果。
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2012）04-0064-02
1958年，美國德州儀器公司展示了全球第一塊集成電路板，這標(biāo)志著世界從此進(jìn)入到了集成電路的時(shí)代。在近50年的時(shí)間里，集成電路已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)、軍事、通訊和遙控等各個(gè)領(lǐng)域。集成電路具有體積小、重量輕、壽命長和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)成本也相對(duì)低廉，便于進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。自改革開放以來，我國集成電路發(fā)展迅猛，21世紀(jì)第1個(gè)10年，我國集成電路產(chǎn)量的年均增長率超過25%，集成電路銷售額的年均增長率則達(dá)到23%。我國集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模已經(jīng)由2001年不足世界集成電路產(chǎn)業(yè)總規(guī)模的2%提高到2010年的近9%。我國成為過去10年世界集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展最快的地區(qū)之一。伴隨著國內(nèi)集成電路的發(fā)展，對(duì)集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)人員的需求也日益增加，正是在這種壓力驅(qū)動(dòng)下，政府從“十五”計(jì)劃開始大力發(fā)展我國的集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)。
在20世紀(jì)末21世紀(jì)初，國內(nèi)集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)課程都是在研究生階段開設(shè)，本科階段很少涉及。不僅是因?yàn)槠潆y度相對(duì)本科生較難接受，而且集成電路設(shè)計(jì)人員的需求在我國還未進(jìn)入爆發(fā)期。我國的集成電路發(fā)展總體滯后國外先進(jìn)國家的發(fā)展水平。進(jìn)入21世紀(jì)后，我國的集成電路發(fā)展迅速，集成電路設(shè)計(jì)需求劇增。[1]為了適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要，同時(shí)也為更好地推進(jìn)我國集成電路設(shè)計(jì)的發(fā)展，國家開始加大力度推廣集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)課程的本科教學(xué)工作。經(jīng)過十年多的發(fā)展，集成電路設(shè)計(jì)的本科教學(xué)取得了較大的成果，較好地推進(jìn)了集成電路設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展，但凸顯出的問題也日益明顯。本文將以已有的集成電路設(shè)計(jì)本科教學(xué)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，結(jié)合對(duì)相關(guān)院校集成電路設(shè)計(jì)本科教學(xué)的調(diào)研，詳細(xì)分析集成電路設(shè)計(jì)的本科教學(xué)現(xiàn)狀，并以此為基礎(chǔ)探索集成電路設(shè)計(jì)本科教學(xué)的改革。
一、集成電路設(shè)計(jì)本科教學(xué)存在的主要問題
在政府的大力扶持下，自“十五”計(jì)劃開始，國內(nèi)的集成電路設(shè)計(jì)本科教學(xué)開始走向正軌。從最初的少數(shù)幾個(gè)重點(diǎn)高校到后來眾多相關(guān)院校紛紛設(shè)置了集成電路設(shè)計(jì)本科專業(yè)并開設(shè)了相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容。近幾年本科學(xué)歷的集成電路設(shè)計(jì)人員數(shù)量逐漸增加，經(jīng)歷本科教學(xué)后的本科生無論是選擇就業(yè)還是選擇繼續(xù)深造，都對(duì)國內(nèi)集成電路設(shè)計(jì)人員緊缺的現(xiàn)狀起到了一定的緩解作用。但從企業(yè)和相關(guān)院校的反饋來看，目前國內(nèi)集成電路設(shè)計(jì)方向的本科教學(xué)仍然存在很多問題，教學(xué)質(zhì)量有待進(jìn)一步提高，教學(xué)手段需做相應(yīng)調(diào)整，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)更多地適應(yīng)現(xiàn)階段產(chǎn)業(yè)界發(fā)展需求。其主要存在以下幾方面問題。
首先，課程設(shè)置及課程內(nèi)容不合理，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)熱情降低?，F(xiàn)階段，對(duì)于集成電路設(shè)計(jì)，國內(nèi)的多數(shù)院校在本科階段主要開設(shè)有如下課程：“固體物理”、“晶體管理”、“模擬集成電路設(shè)計(jì)”和“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”（各校命名方式可能有所不同）等。固體物理和晶體管原理是方向基礎(chǔ)課程，理論性較強(qiáng)，公式推導(dǎo)較多，同時(shí)對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求比較高。一方面，復(fù)雜的理論分析和繁瑣的公式推導(dǎo)嚴(yán)重降低了本科生的學(xué)習(xí)興趣，尤其是對(duì)于很多總體水平相對(duì)較差的學(xué)生。而另外一方面，較強(qiáng)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求又進(jìn)一步打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。另外，還有一些高等院校在設(shè)置課程教學(xué)時(shí)間上也存在很多問題。例如：有些高等院校將“固體物理”課程和“半導(dǎo)體器件物理”課程放在同一個(gè)學(xué)期進(jìn)行教學(xué)，對(duì)于學(xué)生來說，沒有固體物理的基礎(chǔ)就直接進(jìn)入“晶體管原理”課程的學(xué)習(xí)會(huì)讓學(xué)生很長一段時(shí)間都難以進(jìn)入狀態(tài)，將極大打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而直接導(dǎo)致學(xué)生厭學(xué)甚至放棄相關(guān)方向的學(xué)習(xí)。而這兩門課是集成電路設(shè)計(jì)的專業(yè)基礎(chǔ)課，集成電路設(shè)計(jì)的重點(diǎn)課程“模擬集成電路設(shè)計(jì)”和“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”課程的學(xué)習(xí)需要這兩門課的相關(guān)知識(shí)作為基礎(chǔ)，如果前面的基礎(chǔ)沒有打好，很難想象學(xué)生如何進(jìn)行后續(xù)相關(guān)專業(yè)知識(shí)的的學(xué)習(xí)，從而直接導(dǎo)致學(xué)業(yè)的荒廢。
其次，學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)量較少，學(xué)生動(dòng)手能力差。隨著IC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)中電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（Electronic design automatic，EDA）無論是在工業(yè)界還是學(xué)術(shù)界都已經(jīng)成為必備的基礎(chǔ)手段，一系列的設(shè)計(jì)方法學(xué)的研究成果在其中得以體現(xiàn)并在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中發(fā)揮作用。因此，作為集成電路設(shè)計(jì)方向的本科生，無論是選擇就業(yè)還是選擇繼續(xù)深造，熟悉并掌握一些常用的集成電路設(shè)計(jì)EDA工具是必備的本領(lǐng)，也是促進(jìn)工作和學(xué)習(xí)的重要方式。為了推進(jìn)EDA工具的使用，很多EDA公司有專門的大學(xué)計(jì)劃，高校購買相關(guān)軟件的價(jià)格相對(duì)便宜得多。國家在推進(jìn)IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面也投入了大量的資金，現(xiàn)在也有很多高等院校已經(jīng)具備購買相關(guān)集成電路設(shè)計(jì)軟件的條件，但學(xué)生的實(shí)際使用情況卻喜憂參半。有些高校在培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力方面確實(shí)下足功夫，學(xué)生有公用機(jī)房可以自由上機(jī)，只要有興趣學(xué)生可以利用課余時(shí)間摸索各種EDA軟件的使用，這對(duì)他們以后的工作和學(xué)習(xí)奠定了很好的基礎(chǔ)。但仍然還有很多高校難以實(shí)現(xiàn)軟件使用的最大化，購買的軟件主要供學(xué)生實(shí)驗(yàn)課上使用，平時(shí)學(xué)生很少使用，實(shí)驗(yàn)課上學(xué)到的一點(diǎn)知識(shí)大都是教師填鴨式灌輸進(jìn)去的，學(xué)生沒有經(jīng)過自己的摸索，畢業(yè)后實(shí)驗(yàn)課上學(xué)到的知識(shí)已經(jīng)忘得差不多了，在后續(xù)的工作或?qū)W習(xí)中再用到相關(guān)工具時(shí)還得從頭再來學(xué)習(xí)。動(dòng)手能力差在學(xué)生擇業(yè)時(shí)成為一個(gè)很大的不足。[2]
再者，理工分科紊亂，屬性不一致。集成電路設(shè)計(jì)方向從專業(yè)內(nèi)容及專業(yè)性質(zhì)上分應(yīng)該屬于工科性質(zhì)，但很多高校在專業(yè)劃分時(shí)卻將該專業(yè)劃歸理科專業(yè)。這就使得很多學(xué)生在就業(yè)時(shí)遇到問題。很多招聘單位一看是理科就片面認(rèn)為是偏理論的內(nèi)容，從而讓很多學(xué)生錯(cuò)失了進(jìn)一步就業(yè)的好機(jī)會(huì)。而這樣的結(jié)果直接導(dǎo)致后面報(bào)考該專業(yè)的學(xué)生越來越少，最后只能靠調(diào)劑維持正常教學(xué)。其實(shí)，很多高校即使是理科性質(zhì)的集成電路設(shè)計(jì)方向?qū)W習(xí)的課程和內(nèi)容，與工科性質(zhì)的集成電路設(shè)計(jì)方向是基本一致的，只是定位屬性不一致，結(jié)果卻大相徑庭。
二、改革措施
鑒于目前國內(nèi)集成電路設(shè)計(jì)方向的本科教學(xué)現(xiàn)狀，可以從以下幾個(gè)方面改進(jìn)，從而更好地推進(jìn)集成電路設(shè)計(jì)的本科教學(xué)。
1.增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)量
現(xiàn)階段的集成電路本科教學(xué)中實(shí)驗(yàn)教學(xué)量太少，以“模擬集成電路設(shè)計(jì)”課程為例，多媒體教學(xué)量40個(gè)學(xué)時(shí)但實(shí)驗(yàn)教學(xué)僅8個(gè)學(xué)時(shí)。相對(duì)于40個(gè)學(xué)時(shí)的理論學(xué)習(xí)內(nèi)容，8個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足學(xué)生學(xué)以致用或?qū)⒗碚撊谌雽?shí)踐的需求。40個(gè)學(xué)時(shí)的理論課囊括了單級(jí)預(yù)算放大器、全差分運(yùn)算放大器、多級(jí)級(jí)聯(lián)運(yùn)算放大器、基準(zhǔn)電壓源電流源電路、開關(guān)電路等多種電路結(jié)構(gòu)，而8個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)課除去1至2學(xué)時(shí)的工具學(xué)習(xí)，留給學(xué)生電路設(shè)計(jì)的課時(shí)量太少。
在本科階段就教會(huì)學(xué)生使用各種常用EDA軟件，對(duì)于增加學(xué)生的就業(yè)及繼續(xù)深造機(jī)會(huì)是非常必要的。一方面，現(xiàn)在社會(huì)的競爭是非常激烈的，很少有單位愿意招收入職后還要花比較長的時(shí)間專門充電的新員工，能夠一入職就工作那是最好不過的。另一方面，實(shí)驗(yàn)對(duì)于學(xué)生來說比純理論的學(xué)習(xí)更容易接受，而且實(shí)驗(yàn)過程除了可以增加學(xué)生的動(dòng)手操作能力，同樣會(huì)深化學(xué)生對(duì)已有理論知識(shí)的理解。因此，在實(shí)踐教學(xué)工作中，增加本科教學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)量可以有效促進(jìn)教學(xué)和增進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
2.降低理論課難度尤其是復(fù)雜的公式推導(dǎo)
“教師的任務(wù)是授之以漁，而不是授之以魚”，這句話對(duì)于集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)老師來說恰如其分。對(duì)于相同的電路結(jié)構(gòu)，任何一個(gè)電路參數(shù)的變化都可能會(huì)導(dǎo)致電路性能發(fā)生翻天覆地的變化。在國際國內(nèi)，每年都會(huì)有數(shù)百個(gè)新電路結(jié)構(gòu)專利產(chǎn)生，而這些電路的設(shè)計(jì)人員多是研究生或以上學(xué)歷人員，幾乎沒有一個(gè)新的電路結(jié)構(gòu)是由本科生提出的。
對(duì)于本科生來說，他們只是剛剛涉足集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)，學(xué)習(xí)的內(nèi)容是最基礎(chǔ)的集成電路相關(guān)理論知識(shí)、電路結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。在創(chuàng)新方面對(duì)他們沒有過多的要求，因此他們不需要非常深刻地理解電路的各種公式尤其是復(fù)雜的公式及公式推導(dǎo)，其學(xué)習(xí)重點(diǎn)應(yīng)該是掌握基礎(chǔ)的電路結(jié)構(gòu)、電路分析基本方法等，而不是糾結(jié)于電路各性能參數(shù)的推導(dǎo)。例如，對(duì)于集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)的本科必修課程――“固體物理”和“晶體管原理”，冗長的公式及繁瑣的推導(dǎo)極大地削弱了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)對(duì)于專業(yè)知識(shí)的理解也沒有太多的益處。[3]另外，從專業(yè)需要方面出發(fā)，對(duì)于集成電路設(shè)計(jì)者來說更多的是需要學(xué)生掌握各種半導(dǎo)體器件的基本工作原理及特性，而并非是具體的公式。因此，減少理論教學(xué)中繁瑣的公式推導(dǎo)，轉(zhuǎn)而側(cè)重于基本原理及特性的物理意義的介紹，對(duì)于學(xué)生來說更加容易接受，也有益于之后“模擬集成電路”、“數(shù)字集成電路”的教學(xué)。
3.增加就業(yè)相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)含量
從集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)進(jìn)入本科教學(xué)后的近十年間本科生就業(yè)情況看，集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)的本科生畢業(yè)后直接從事集成電路設(shè)計(jì)方向相關(guān)工作的非常少，多數(shù)選擇繼續(xù)深造或改行另謀生路。這方面的原因除了因?yàn)楸究粕诨局R(shí)儲(chǔ)備方面還不能達(dá)到集成電路設(shè)計(jì)人員的要求外，更主要的原因是隨著國家對(duì)集成電路的大力扶持，現(xiàn)在開設(shè)集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)專業(yè)的高等院校越來越多，很多都是具有研究生辦學(xué)能力的高校，也就是說有更多的更高層次的集成電路設(shè)計(jì)人才在競爭相對(duì)原本就不是很多的集成電路設(shè)計(jì)崗位。
另外一方面，集成電路的版圖、集成電路的工藝以及集成電路的測試等方面也都是與集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)的工作，而且這些崗位相對(duì)于集成電路設(shè)計(jì)崗位來說對(duì)電路設(shè)計(jì)知識(shí)的要求要低很多。而從事集成電路版圖、集成電路工藝或集成電路測試相關(guān)工作若干年的知識(shí)積累將極大地有利于其由相關(guān)崗位跳槽至集成電路設(shè)計(jì)的相關(guān)崗位。因此，從長期的發(fā)展目標(biāo)考慮，集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)本科畢業(yè)生從事版圖、工藝、測試相關(guān)方向的工作可能更有競爭力，也更為符合本科生知識(shí)儲(chǔ)備及長期發(fā)展的需求。這就對(duì)集成電路設(shè)計(jì)的本科教學(xué)內(nèi)容提出了更多的要求。為了能更好地貼近學(xué)生就業(yè)，在集成電路設(shè)計(jì)的本科教學(xué)內(nèi)容方面，教師應(yīng)該更多地側(cè)重于基本的電路版圖知識(shí)、硅片工藝流程、芯片測試等相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)。
三、結(jié)論
集成電路產(chǎn)業(yè)是我國的新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，是國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)信息化的重要基礎(chǔ)。大力推進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，必須強(qiáng)化集成電路設(shè)計(jì)在國內(nèi)的本科教學(xué)質(zhì)量和水平，而國內(nèi)的集成電路設(shè)計(jì)本科教學(xué)還處在孕育發(fā)展的嶄新階段，它是適應(yīng)現(xiàn)代IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展及本科就業(yè)形勢的，但目前還存在很多問題亟待解決。本文從已有的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)及調(diào)研情況做了一些分析，但這遠(yuǎn)沒有涉及集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)本科教學(xué)的方方面面。不過，可以預(yù)測，在國家大力扶持下，在相關(guān)教師及學(xué)生的共同努力下，我國的集成電路設(shè)計(jì)本科教學(xué)定會(huì)逐步走向成熟，更加完善。
參考文獻(xiàn)：
[1]王為慶.高職高?！禤rotel電路設(shè)計(jì)》教學(xué)改革思路探索[J].考試周刊,2011,(23).
第4篇：電路設(shè)計(jì)行業(yè)分析范文
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī) 高速數(shù)字 電路設(shè)計(jì)技術(shù)
中圖分類號(hào)：TN79 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2015）12-0000-00
1引言
高速數(shù)字電路的含義是通過電路，高速變化信號(hào)出現(xiàn)電熔以及電感等性狀，計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路涉及兩方面的技術(shù)，分別是計(jì)算機(jī)技術(shù)以及電子技術(shù)，優(yōu)化了電路的所有參數(shù)，保證高速數(shù)字電路系統(tǒng)可以正常的運(yùn)行。在進(jìn)行高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)時(shí)，最為關(guān)鍵的是合理搭配各個(gè)元件，這樣才有利于電路信號(hào)以及相關(guān)元器件的穩(wěn)定運(yùn)行。
2影響計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)的問題
2.1 來自于信號(hào)線之間距離
高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)的出現(xiàn)，對(duì)于計(jì)算機(jī)電子技術(shù)來講，是一個(gè)很大的進(jìn)步。不過目前這種技術(shù)還不成熟，還有很多弊端。舉個(gè)例子，信號(hào)線之間的距離也對(duì)其帶來一定的影響，通常來說，印刷版電路的密度越大，信號(hào)線之間的距離就會(huì)變小，同時(shí)，還會(huì)增加電磁耦合度，如果沒有充分注意到這個(gè)問題，就會(huì)導(dǎo)致信號(hào)之間相互干擾，而且這種現(xiàn)象會(huì)越發(fā)的嚴(yán)重。
2.2 阻抗不能匹配
對(duì)于信號(hào)傳輸線來說，最主要的就是阻抗，但是目前在進(jìn)行高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)時(shí)，阻抗不能匹配的情況時(shí)有發(fā)生，這會(huì)引起反射噪聲的出現(xiàn)，從而影響到信號(hào)的完整性。
2.3 來自于電源平面之間電感以及電阻方面的因素
具體來講，計(jì)算機(jī)高速數(shù)字化電路設(shè)計(jì)技術(shù)就是結(jié)合具體條件，通過電子技術(shù)完成設(shè)計(jì)，在很大的范圍內(nèi)得到了推廣。目前，在進(jìn)行計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)時(shí)，因?yàn)殡娫雌矫嬷g是有電感以及電阻存在的，如果同時(shí)進(jìn)行所有的電路輸出，就會(huì)在電路上形成巨大的瞬間電流，影響到電源線電壓以及極端級(jí)的電路地線，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成波動(dòng)。
3深入探討計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù)
3.1 通過科學(xué)的設(shè)計(jì)保證完整的計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路信號(hào)
我們經(jīng)過上面的分析已經(jīng)知道，目前，在進(jìn)行計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)時(shí)，因?yàn)榇嬖谧杩怪g的不匹配，會(huì)造成電路信號(hào)的不完整，所以，要科學(xué)的設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù)，最大程度保證完整傳輸電路信號(hào)。有關(guān)這個(gè)問題可以從兩個(gè)方面進(jìn)行研究，首先，研究不同種類電路之間電路信號(hào)傳輸?shù)母蓴_現(xiàn)象，換句話來說，就是上面所說的干擾以及反射的現(xiàn)象。其次，我們還要研究不同種類信號(hào)在進(jìn)行傳輸時(shí)，給電路信號(hào)網(wǎng)帶來的影響。計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，因?yàn)樽杩共荒芷ヅ洌瑐鬏數(shù)碾娐沸盘?hào)并不是很完整，此外，計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路在運(yùn)行當(dāng)中，是無法控制好阻抗的，阻抗有時(shí)過大，有時(shí)過小，這會(huì)影響到電路信號(hào)的波形，最終造成計(jì)算機(jī)高速電路不能傳輸完整的信號(hào)。為了解決這個(gè)問題，我們必須要進(jìn)一步研究計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù)，按照一般的規(guī)律，高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)是無法讓臨街阻抗符合電路的，這就要改進(jìn)計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)，確保系統(tǒng)是過阻抗的情況，這種方式可以解決由于阻抗的不匹配，造成計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路不能傳輸完整信號(hào)的問題，最大程度減少由于阻抗過大或者過小所帶來的負(fù)面作用。
3.2 科學(xué)設(shè)計(jì)高速數(shù)字電路電源
計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù)是離不開電源的，可以說，電源是包含在計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù)之內(nèi)的，我們通過上面的分析已經(jīng)了解到，在進(jìn)行計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)時(shí)，因?yàn)殡娫雌矫嬷g電感以及電阻帶來的影響，電源在運(yùn)行時(shí)，會(huì)產(chǎn)生過電壓的現(xiàn)象，簡單來說，就是干擾到電源的波形，無法保證計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路安全穩(wěn)定的運(yùn)行。按照理論來講，在進(jìn)行高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)時(shí)，如果電源系統(tǒng)是沒有阻抗的，電路設(shè)計(jì)就會(huì)進(jìn)行的非常順利，在這種情況下，信號(hào)回路就不容易消耗到阻抗，系統(tǒng)當(dāng)中，每個(gè)點(diǎn)都會(huì)保持一種長期穩(wěn)定的態(tài)勢。但是這只不過是一種假設(shè)的理想狀態(tài)，在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中，是不可能存在的，為了保證計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路系統(tǒng)的正常運(yùn)行，就不能忽略電源的電感以及電阻帶來的影響，為了將這種影響控制在最低的程序，需要我們采取科學(xué)的手段。我們考察目前計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路系統(tǒng)所用的電源材料可知，對(duì)于電路系統(tǒng)來說，大部分都是利用銅質(zhì)材料的，但是根據(jù)電源系統(tǒng)的具體情況，銅質(zhì)材料是不符合計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路電源的材質(zhì)要求的，這會(huì)影響到計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路系統(tǒng)的正常運(yùn)行。面對(duì)這種情況，我們要從多角度對(duì)各個(gè)影響因素進(jìn)行探究，比如可以在電路中應(yīng)用樓電容，這種方式有利于減少電源面的電感以及電阻所帶來的影響，最終保證計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路系統(tǒng)可以長久穩(wěn)定的運(yùn)行。
4結(jié)語
總的來說，隨著中國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來越快，推動(dòng)了電子技術(shù)的不斷進(jìn)步，也催生了很多新的技術(shù)，就如文章所闡述的計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)，其就建立在電子技術(shù)的基礎(chǔ)之上，通過科學(xué)設(shè)計(jì)而實(shí)現(xiàn)的，并且應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)，取得了顯著的效果。文章深入分析了計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)，在結(jié)合筆者自身的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，此外，還有對(duì)于計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路技術(shù)的初步認(rèn)識(shí)，詳細(xì)的闡述了計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)的相關(guān)影響因素，并且提出了具有針對(duì)性的完善手段，主旨在于通過上述的分析，可以將計(jì)算機(jī)高速數(shù)字電路系統(tǒng)的應(yīng)有作用發(fā)揮出來，繁榮電子產(chǎn)品市場，并且成為同行的一種借鑒。
參考文獻(xiàn)
[1] 蔡葉芳，田澤，邵剛 等.一種高速數(shù)?；旌系寡b芯片協(xié)同仿真技術(shù)研究[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展，2015（06）.
第5篇：電路設(shè)計(jì)行業(yè)分析范文
集成電路設(shè)計(jì)公司在招聘版圖設(shè)計(jì)員工時(shí)，除了對(duì)員工的個(gè)人素質(zhì)和英語的應(yīng)用能力等要求之外，大部分是考查專業(yè)應(yīng)用的能力。一般都會(huì)對(duì)新員工做以下要求：熟悉半導(dǎo)體器件物理、CMOS或BiCMOS、BCD集成電路制造工藝；熟悉集成電路（數(shù)字、模擬）設(shè)計(jì)，了解電路原理，設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)；熟悉Foundry廠提供的工藝參數(shù)、設(shè)計(jì)規(guī)則；掌握主流版圖設(shè)計(jì)和版圖驗(yàn)證相關(guān)EDA工具；完成手工版圖設(shè)計(jì)和工藝驗(yàn)證[1，2]。另外，公司希望合格的版圖設(shè)計(jì)人員除了懂得IC設(shè)計(jì)、版圖設(shè)計(jì)方面的專業(yè)知識(shí)，還要熟悉Foundry廠的工作流程、制程原理等相關(guān)知識(shí)[3]。正因?yàn)槠湫枰莆盏闹R(shí)面廣，而國內(nèi)學(xué)校開設(shè)這方面專業(yè)比較晚，IC版圖設(shè)計(jì)工程師的人才缺口更為巨大，所以擁有一定工作經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)工程師，就成為各設(shè)計(jì)公司和獵頭公司爭相角逐的人才[4，5]。
二、針對(duì)企業(yè)要求的版圖設(shè)計(jì)教學(xué)規(guī)劃
1.數(shù)字版圖設(shè)計(jì)。數(shù)字集成電路版圖設(shè)計(jì)是由自動(dòng)布局布線工具結(jié)合版圖驗(yàn)證工具實(shí)現(xiàn)的。自動(dòng)布局布線工具加載準(zhǔn)備好的由verilog程序經(jīng)過DC綜合后的網(wǎng)表文件與Foundry提供的數(shù)字邏輯標(biāo)準(zhǔn)單元版圖庫文件和I/O的庫文件，它包括物理庫、時(shí)序庫、時(shí)序約束文件。在數(shù)字版圖設(shè)計(jì)時(shí)，一是熟練使用自動(dòng)布局布線工具如Encounter、Astro等，鑒于很少有學(xué)校開設(shè)這門課程，可以推薦學(xué)生自學(xué)或是參加專業(yè)培訓(xùn)。二是數(shù)字邏輯標(biāo)準(zhǔn)單元版圖庫的設(shè)計(jì)，可以由Foundry廠提供，也可由公司自定制標(biāo)準(zhǔn)單元版圖庫，因此對(duì)于初學(xué)者而言設(shè)計(jì)好標(biāo)準(zhǔn)單元版圖使其符合行業(yè)規(guī)范至關(guān)重要。2.模擬版圖設(shè)計(jì)。在模擬集成電路設(shè)計(jì)中，無論是CMOS還是雙極型電路，主要目標(biāo)并不是芯片的尺寸，而是優(yōu)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(shè)計(jì)者，更關(guān)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(guān)系，應(yīng)當(dāng)知道為什么差分對(duì)需要匹配，應(yīng)當(dāng)知道有關(guān)信號(hào)流、降低寄生參數(shù)、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(chǔ)上去優(yōu)化尺寸的，面積在某種程度上說仍然是一個(gè)問題，但不再是壓倒一切的問題。在模擬電路版圖設(shè)計(jì)中，性能比尺寸更重要。另外，模擬集成電路版圖設(shè)計(jì)師作為前端電路設(shè)計(jì)師的助手，經(jīng)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(dǎo)線是否有大電流流過等，這就要求版圖設(shè)計(jì)師不僅懂工藝而且能看懂模擬電路。3.逆向版圖設(shè)計(jì)。集成電路逆向設(shè)計(jì)其實(shí)就是芯片反向設(shè)計(jì)。它是通過對(duì)芯片內(nèi)部電路的提取與分析、整理，實(shí)現(xiàn)對(duì)芯片技術(shù)原理、設(shè)計(jì)思路、工藝制造、結(jié)構(gòu)機(jī)制等方面的深入洞悉。因此，對(duì)工藝了解的要求更高。反向設(shè)計(jì)流程包括電路提取、電路整理、分析仿真驗(yàn)證、電路調(diào)整、版圖提取整理、版圖繪制驗(yàn)證及后仿真等。設(shè)計(jì)公司對(duì)反向版圖設(shè)計(jì)的要求較高，版圖設(shè)計(jì)工作還涵蓋了電路提取與整理，這就要求版圖設(shè)計(jì)師不僅要深入了解工藝流程；而且還要熟悉模擬電路和數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)單元電路工作原理。
三、教學(xué)實(shí)現(xiàn)
第6篇：電路設(shè)計(jì)行業(yè)分析范文
2001年我國新增“集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)”本科專業(yè)，2003年至2009年，我國在清華大學(xué)、北京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)等高校分三批設(shè)立了20個(gè)大學(xué)集成電路人才培養(yǎng)基地，加上原有的“微電子科學(xué)與工程”專業(yè)，目前，國內(nèi)已有近百所高校開設(shè)了微電子相關(guān)專業(yè)和實(shí)訓(xùn)基地，由此可見，國家對(duì)集成電路行業(yè)人才培養(yǎng)的高度重視。在新形勢下，集成電路相關(guān)專業(yè)的“重理論輕實(shí)踐”、“重教授輕自學(xué)輕互動(dòng)”的傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式已不再適用。因此，探索新的人才培養(yǎng)方式，改革集成電路設(shè)計(jì)類課程體系顯得尤為重要。傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式的“重理論、輕實(shí)踐”方面，可從課程教學(xué)學(xué)時(shí)安排上略見一斑。例如：某高?！澳M集成電路設(shè)計(jì)”課程，總學(xué)時(shí)為80，其中理論為64學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)為16學(xué)時(shí)，理論與實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)比高達(dá)4∶1。由于受學(xué)時(shí)限制，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容很難全面覆蓋模擬集成電路的典型結(jié)構(gòu)，且實(shí)驗(yàn)所涉及的電路結(jié)構(gòu)、器件尺寸和參數(shù)只能由授課教師直接給出，學(xué)生在有限的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)內(nèi)僅完成電路的仿真驗(yàn)證工作。由于缺失了根據(jù)所學(xué)理論動(dòng)手設(shè)計(jì)電路結(jié)構(gòu)，計(jì)算器件尺寸，以及通過仿真迭代優(yōu)化設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)，使得眾多應(yīng)屆畢業(yè)生走出校園后普遍不具備直接參與集成電路設(shè)計(jì)的能力?！爸亟淌凇⑤p自學(xué)、輕互動(dòng)”的傳統(tǒng)教學(xué)方式也備受詬病。課堂上，授課教師過多地關(guān)注知識(shí)的傳授，忽略了發(fā)揮學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，導(dǎo)致教師教得很累，學(xué)生學(xué)得無趣。
2集成電路設(shè)計(jì)類課程體系改革探索和教學(xué)模式的改進(jìn)
2014年“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”課程被列入我校卓越課程的建設(shè)項(xiàng)目，以此為契機(jī)，卓越課程建設(shè)小組對(duì)集成電路設(shè)計(jì)類課程進(jìn)行了探索性的“多維一體”的教學(xué)改革，運(yùn)用多元化的教學(xué)組織形式，通過合作學(xué)習(xí)、小組討論、項(xiàng)目學(xué)習(xí)、課外實(shí)訓(xùn)等方式，營造開放、協(xié)作、自主的學(xué)習(xí)氛圍和批判性的學(xué)習(xí)環(huán)境。
2．1新型集成電路設(shè)計(jì)課程體系探索
由于統(tǒng)一的人才培養(yǎng)方案，造成了學(xué)生“學(xué)而不精”局面，培養(yǎng)出來的學(xué)生很難快速適應(yīng)企業(yè)的需求，往往企業(yè)還需追加6～12個(gè)月的實(shí)訓(xùn)，學(xué)生才能逐漸掌握專業(yè)技能，適應(yīng)工作崗位。因此，本卓越課程建設(shè)小組試圖根據(jù)差異化的人才培養(yǎng)目標(biāo)，探索新型集成電路設(shè)計(jì)類課程體系，重新規(guī)劃課程體系，突出課程的差異化設(shè)置。集成電路設(shè)計(jì)類課程的差異化，即根據(jù)不同的人才培養(yǎng)目標(biāo)，開設(shè)不同的專業(yè)課程。比如，一些班級(jí)側(cè)重培養(yǎng)集成電路前端設(shè)計(jì)的高端人才，其開設(shè)的集成電路設(shè)計(jì)類課程包括數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)、集成電路系統(tǒng)與芯片設(shè)計(jì)、模擬集成電路設(shè)計(jì)、射頻電路基礎(chǔ)、硬件描述語言與FPGA設(shè)計(jì)、集成電路EDA技術(shù)、集成電路工藝原理等；另外的幾個(gè)班級(jí)，則側(cè)重于集成電路后端設(shè)計(jì)的高端人才培養(yǎng)，其開設(shè)的集成電路設(shè)計(jì)類課程包括數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)、CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)、版圖設(shè)計(jì)技術(shù)、集成電路工藝原理、集成電路CAD、集成電路封裝與集成電路測試等。在多元化的培養(yǎng)模式中，加入實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，為期一年，設(shè)置在第七、八學(xué)期。學(xué)生可自由選擇，或留在學(xué)校參與教師團(tuán)隊(duì)的項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，或進(jìn)入企業(yè)實(shí)習(xí)，以此來提高學(xué)生的專業(yè)技能與綜合素質(zhì)。
2．2理論課課堂教學(xué)方式的改進(jìn)
傳統(tǒng)的課堂理論教學(xué)方式主要“以教為主”，缺少了“以學(xué)為主”的互動(dòng)環(huán)節(jié)和自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。通過增加以學(xué)生為主導(dǎo)的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和學(xué)習(xí)效果。改進(jìn)措施如下：
（1）適當(dāng)降低精講學(xué)時(shí)。精講學(xué)時(shí)從以往的占課程總學(xué)時(shí)的75％～80％，降低為30％～40％，課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)由主講教師精講，精講環(huán)節(jié)重在使學(xué)生掌握扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。
（2）增加課堂互動(dòng)和自學(xué)學(xué)時(shí)。其學(xué)時(shí)由原來的占理論學(xué)時(shí)不到5％增至40％～50％。
（3）采用多樣化課堂教學(xué)手段，包括團(tuán)隊(duì)合作學(xué)習(xí)、課堂小組討論和自主學(xué)習(xí)等，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣。比如，教師結(jié)合當(dāng)前本專業(yè)國內(nèi)外發(fā)展趨勢、研究熱點(diǎn)和實(shí)踐應(yīng)用等，將課程內(nèi)容凝練成幾個(gè)專題供學(xué)生進(jìn)行小組討論，每小組人數(shù)控制在3～4人，課堂討論時(shí)間安排不低于課程總學(xué)時(shí)的30％［3］。專題內(nèi)容由學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)的方式完成，小組成員在查閱大量的文獻(xiàn)資料后，撰寫報(bào)告，在課堂上與師生進(jìn)行交流。課堂理論教學(xué)方式的改進(jìn)，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性，使學(xué)生從被動(dòng)接受變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，既活躍了課堂氣氛，也營造了自主、平等、開放的學(xué)習(xí)氛圍。
2．3課程實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的改進(jìn)
為使學(xué)生盡快掌握集成電路設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，提高動(dòng)手實(shí)踐能力，探索一種內(nèi)容合適、難度適中的集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法勢在必行。本課程建設(shè)小組將從以下幾個(gè)方面對(duì)課程實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)：
（1）適當(dāng)提高教學(xué)實(shí)驗(yàn)課時(shí)占課程總學(xué)時(shí)的比例，使理論和實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的比例不高于2∶1。
（2）增加課外實(shí)驗(yàn)任務(wù)。除實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)內(nèi)必須完成的實(shí)驗(yàn)外，教師可增設(shè)多個(gè)備選實(shí)驗(yàn)供學(xué)生選擇。學(xué)生可在開放實(shí)驗(yàn)室完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，為學(xué)生提供更多的自主思考和探索空間。
（3）提升集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室的軟、硬件環(huán)境。本專業(yè)通過申請(qǐng)實(shí)驗(yàn)室改造經(jīng)費(fèi)，已完成多個(gè)相關(guān)實(shí)驗(yàn)室的軟、硬件升級(jí)換代。目前，實(shí)驗(yàn)室配套完善的EDA輔助電路設(shè)計(jì)軟件，該系列軟件均為業(yè)界認(rèn)可且使用率較高的軟件。
（4）統(tǒng)籌安排集成電路設(shè)計(jì)類課程群的教學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，力爭使課程群的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容覆蓋設(shè)計(jì)全流程。由于集成電路設(shè)計(jì)類課程多、覆蓋面大，且由不同教師進(jìn)行授課，因此課程實(shí)驗(yàn)分散，難以統(tǒng)一。本課程建設(shè)小組為了提高學(xué)生的動(dòng)手能力和就業(yè)競爭力，全面規(guī)劃、統(tǒng)籌安排課程群內(nèi)的所有實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生對(duì)集成電路設(shè)計(jì)的全流程都有所了解。
3工程案例教學(xué)法的應(yīng)用
為提升學(xué)生的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，我們將工程案例教學(xué)法貫穿于整個(gè)課程群的理論、實(shí)驗(yàn)和作業(yè)環(huán)節(jié)。下面以模擬集成電路中的典型模塊多級(jí)放大器的設(shè)計(jì)為例，對(duì)該教學(xué)方法在課程中的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)介紹。
3．1精講環(huán)節(jié)
運(yùn)算放大器是模擬系統(tǒng)和混合信號(hào)系統(tǒng)中一個(gè)完整而又重要的部分，從直流偏置的產(chǎn)生到高速放大或?yàn)V波，都離不開不同復(fù)雜程度的運(yùn)算放大器。因此，掌握運(yùn)算放大器知識(shí)是學(xué)生畢業(yè)后從事模擬集成電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。雖然多級(jí)運(yùn)算放大器的電路規(guī)模不是很大，但是在設(shè)計(jì)過程中，需根據(jù)性能指標(biāo)，謹(jǐn)慎挑選運(yùn)放結(jié)構(gòu)，合理設(shè)計(jì)器件尺寸。運(yùn)算放大器的性能指標(biāo)指導(dǎo)著設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)和幾個(gè)比較重要的設(shè)計(jì)參數(shù)，如開環(huán)增益、小信號(hào)帶寬、最大功率、輸出電壓（流）擺幅、相位裕度、共模抑制比、電源抑制比、轉(zhuǎn)換速率等。由于運(yùn)算放大器的設(shè)計(jì)指標(biāo)多，設(shè)計(jì)過程相對(duì)復(fù)雜，因此其工作原理、電路結(jié)構(gòu)和器件尺寸的計(jì)算方法等，這部分內(nèi)容需要由主講教師精講，其教學(xué)內(nèi)容可以放在“模擬集成電路設(shè)計(jì)”課程的理論學(xué)時(shí)里。
3．2作業(yè)環(huán)節(jié)
課后作業(yè)不僅僅是課堂教學(xué)的鞏固，還應(yīng)是課程實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備環(huán)節(jié)。為了彌補(bǔ)缺失的學(xué)生自主設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，我們將電路結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和器件尺寸、相關(guān)參數(shù)的手工計(jì)算過程放在作業(yè)環(huán)節(jié)中完成。這樣做既不占用寶貴的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，又提高了學(xué)生的分析問題和解決問題的能力。比如兩級(jí)運(yùn)算放大器的設(shè)計(jì)和仿真實(shí)驗(yàn)，運(yùn)放的設(shè)計(jì)指標(biāo)為：直流增益＞80dB；單位增益帶寬＞50MHz；負(fù)載電容為2pF；相位裕度＞60°；共模電平為0．9V（VDD＝1．8V）；差分輸出擺幅＞±0．9V；差分壓擺率＞100V／μs。在上機(jī)實(shí)驗(yàn)之前，主講教師先將該運(yùn)放的設(shè)計(jì)指標(biāo)布置在作業(yè)中，學(xué)生根據(jù)教師指定的設(shè)計(jì)參數(shù)完成兩級(jí)運(yùn)放結(jié)構(gòu)選型及器件尺寸、參數(shù)的手工計(jì)算工作，仿真驗(yàn)證和電路優(yōu)化工作在實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)或課外實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)中完成。
3．3實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)
在課程實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生使用EDA軟件平臺(tái)將作業(yè)中設(shè)計(jì)好的電路輸入并搭建相關(guān)仿真環(huán)境，進(jìn)行仿真驗(yàn)證工作。學(xué)生根據(jù)仿真結(jié)果不斷優(yōu)化電路結(jié)構(gòu)和器件尺寸，直至所設(shè)計(jì)的運(yùn)算放大器滿足所有預(yù)設(shè)指標(biāo)。其教學(xué)內(nèi)容可放在“模擬集成電路設(shè)計(jì)”或“集成電路EDA技術(shù)”課程里［4］。
3．4版圖設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)
版圖是電路系統(tǒng)和集成電路工藝之間的橋梁，是集成電路設(shè)計(jì)不可或缺的重要環(huán)節(jié)。通過集成電路的版圖設(shè)計(jì)，可將立體的電路系統(tǒng)變?yōu)橐粋€(gè)二維的平面圖形，再經(jīng)過工藝加工還原為基于硅材料的立體結(jié)構(gòu)。兩級(jí)運(yùn)算放大器屬于模擬集成電路，其版圖設(shè)計(jì)不僅要滿足工藝廠商提供的設(shè)計(jì)規(guī)則，還應(yīng)考慮到模擬集成電路版圖設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則，如匹配性、抗干擾性以及冗余設(shè)計(jì)等。其教學(xué)內(nèi)容可放在課程群中“版圖設(shè)計(jì)技術(shù)”的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)完成。通過理論環(huán)節(jié)、作業(yè)環(huán)節(jié)以及實(shí)驗(yàn)的迭代仿真和版圖設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，使學(xué)生掌握模擬集成電路的前端設(shè)計(jì)到后端設(shè)計(jì)流程，以及相關(guān)EDA軟件的使用，具備了直接參與模擬集成電路設(shè)計(jì)的能力。
4結(jié)語
第7篇：電路設(shè)計(jì)行業(yè)分析范文
【關(guān)鍵詞】軟件仿真 電子設(shè)計(jì) 虛擬儀器 測試分析 電子測量
隨著時(shí)代的進(jìn)步，信息技術(shù)的高速發(fā)展，單純的原理性解讀已不能滿足廣大電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)者對(duì)信息攝取的要求。對(duì)于電路各部分原理的分析，人們希望能簡化操作，直觀展現(xiàn)現(xiàn)象和結(jié)果。Multisim軟件正是一款電子線路仿真軟件，能有效地實(shí)現(xiàn)原理圖捕獲、交互式仿真、電路板設(shè)計(jì)和集成測試等功能的電路仿真與分析軟件。它將虛擬儀器技術(shù)靈活地應(yīng)用于電子設(shè)計(jì)平臺(tái)，彌補(bǔ)測試與設(shè)計(jì)之間的缺口。
1 Multisim仿真軟件簡述
目前，電子產(chǎn)品的純手工設(shè)計(jì)已基本上不復(fù)存在，現(xiàn)代化的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程，從產(chǎn)品功能的確立，到電路原理、PCB版圖、程序設(shè)計(jì)、FPGA的構(gòu)建及仿真、外觀界面、元器件清單等設(shè)計(jì)生產(chǎn)所需資料全部都可以在計(jì)算機(jī)上完成。電路設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用程度非常之高。multisim仿真軟件在電子線路的設(shè)計(jì)與分析過程中，起到了很至關(guān)重要的作用。它是美國NI公司推出的一款電子線路仿真軟件，是一款專門用于電子線路仿真與設(shè)計(jì)的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化工具。它將專業(yè)理論知識(shí)用計(jì)算機(jī)仿真展現(xiàn)出來，很好地解決理論設(shè)計(jì)與實(shí)際測試脫節(jié)的問題。Multisim仿真軟件在電子設(shè)計(jì)中的廣泛應(yīng)用，將打破傳統(tǒng)電路設(shè)計(jì)模式難以入門的僵局，能極大地提高電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)愛好者對(duì)電路設(shè)計(jì)與測試的積極性。
2 Multisim仿真軟件的應(yīng)用性探索
本文以Multisim9版本為例，對(duì)電路設(shè)計(jì)仿真軟件在電子線路設(shè)計(jì)與分析過程中起到的積極作用進(jìn)行探索。Multisim9為設(shè)計(jì)者提供了大量的元件庫及儀器儀表，可進(jìn)行元器件的編輯、選取、放置和電路圖編輯繪制等操作?？蓪?shí)現(xiàn)電路工作狀態(tài)測試和電路特性分析。最后，還可以實(shí)現(xiàn)電路圖報(bào)表的輸出、打印等功能。所以說，又可將其稱為虛擬電子實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
對(duì)于剛?cè)腴T電子技術(shù)行業(yè)的初學(xué)者來講，電路的原理及各元器件的性能分析，無疑是晦澀難懂的。如果用傳統(tǒng)的講解或領(lǐng)悟方式，會(huì)使初學(xué)者對(duì)于電路的設(shè)計(jì)摸不到頭腦、找不著方向、甚至喪失信心。然而，引入Multisim9仿真軟件以后，電路中各工作點(diǎn)的特性將可透過儀表顯示的數(shù)據(jù)和波形，會(huì)變得清晰明了。
我們以電子技術(shù)初學(xué)者必須掌握的電路--單管放大電路為例，分析電路仿真軟件在虛擬電子線路設(shè)計(jì)與測試過程中起到的積極作用。圖1給出利用Multisim9來仿真單管放大電路的分壓式偏置電路，引入虛擬儀器進(jìn)行測試，進(jìn)而深入分析整個(gè)電路的工作狀態(tài)。如圖1所示。
首先我們來分析三極管處于放大工作狀態(tài)的條件：集電結(jié)反向偏置、發(fā)射結(jié)正向偏置。圖一中XMM1，XMM2兩塊虛擬萬用表所測電壓確實(shí)滿足此條件。那么，輸出電壓應(yīng)該與輸入電壓成電壓幅值放大、相位反向的狀態(tài)。我們在信號(hào)的輸入端和輸出端引出兩個(gè)測試點(diǎn)分別接到示波器的A、B端。得出圖二示波器顯示的波形。圖2可以非常直觀地讀出輸入、輸出信號(hào)之間的關(guān)系。整個(gè)電路的分析過程，理論與實(shí)踐相結(jié)合，簡單易懂。理論知識(shí)不再晦澀難懂，電路分析不再深不可測，都能透過虛擬儀器儀表上顯示的數(shù)據(jù)，得出實(shí)際結(jié)果。
而且，就電子技術(shù)初學(xué)者來講，三極管的幾種常見失真也是非常不容易理解，也很容易混淆，主要還是因?yàn)殡娐返脑頉]有分析清楚?；驹頉]有分析清楚，如何拿來應(yīng)用于難度較大的電路？所以說，基本電路的原理分析，對(duì)于每一個(gè)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)者來講，都必須牢牢掌握。在Multisim9仿真軟件界面下，各種失真的現(xiàn)象及此刻電路各元件的工作狀態(tài)能利用虛擬儀表直接地顯示出來，這樣，電路分析不再是紙上談兵，理論計(jì)算。在圖1單管放大電路的基礎(chǔ)上，以快捷鍵shift+a來減小電阻R6的阻值，使其降低至20kΩ?？傻贸鋈龢O管處于飽和工作狀態(tài)的失真，如圖3所示。理論上此種失真是由于三極管處于發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)正偏造成的。而從XMM1和XMM2兩個(gè)萬用表上也證實(shí)了，確實(shí)如此。當(dāng)三極管處于飽和狀態(tài)時(shí)，射極電流和集電極電流都比較大，導(dǎo)致三極管C、E兩端分壓很小，從萬用表XMM3的讀數(shù)中可以明確這一論斷。三極管飽和狀態(tài)的工作原理即刻分析清楚。
同理，改變滑動(dòng)變阻器R6的值，使得三極管發(fā)射結(jié)無法達(dá)到正向偏置電壓，可得出三極管截止失真狀態(tài)的電路分析。詳見圖4。
3 Multisim仿真軟件“實(shí)物化”展示
不僅僅是在晦澀難懂的模擬電路設(shè)計(jì)過程中，Multisim9仿真軟件能分析原理、簡化過程、得出結(jié)論。在其他電路中也是一樣，實(shí)際應(yīng)用相當(dāng)廣泛。這里僅以同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的邏輯分析和十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的安捷倫數(shù)字示波器顯示來說明其具體應(yīng)用。如圖4、圖5所示。
在圖5中，從邏輯分析儀顯示的波形可以明確看出，4520BD芯片確實(shí)在對(duì)CP1接入的信號(hào)進(jìn)行二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)，并以指示燈的亮滅來形象化時(shí)鐘頻率。
不僅如此，Multisim9仿真軟件還提供了更為貼近實(shí)物的器件--3D器件，使得電路圖更貼近實(shí)際電路，管腳位置一致[4]。采用的測試儀器界面更是跟實(shí)物幾乎完全一樣，使得設(shè)計(jì)者能感受到如同實(shí)物般的真實(shí)感。這里選用安捷倫示波器來加以說明，可以更加直觀地以虛擬儀器來替代實(shí)物儀器儀表。如圖6所示。
4 關(guān)于multisim仿真的幾點(diǎn)思考
通過對(duì)multisim仿真軟件在電路設(shè)計(jì)和分析過程中的具體操作，我們不難發(fā)現(xiàn)，multisim仿真在電子技術(shù)理論研究與實(shí)踐探索過程中能發(fā)揮其強(qiáng)大優(yōu)勢。
4.1 檢查驗(yàn)證電路原理
在實(shí)踐工程中，隨時(shí)測量出重點(diǎn)部位的電壓電流值，有效地避免因?yàn)閷?shí)物連接而造成的短路斷路現(xiàn)象。能準(zhǔn)確地判斷電路中各器件的工作特性，對(duì)于不符合要求的參數(shù)，可迅速地進(jìn)行更改。
4.2 加強(qiáng)對(duì)電路功能的理解
對(duì)于電子技術(shù)應(yīng)用方面的初學(xué)者來講，理論知識(shí)的學(xué)習(xí)往往晦澀難懂，單純用理論化的知識(shí)加以理解，會(huì)感到“力不從心”。這是我們都不愿意看到的。利用仿真軟件，有效地將理論知識(shí)拉到現(xiàn)象中，簡單直接，難點(diǎn)更易化解。
4.3 虛擬儀器的使用大幅提升對(duì)實(shí)際儀器的熟練度
以示波器為例，在使用過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)波形幅值過大，超過顯示屏幕的情況，這時(shí)，常常會(huì)有設(shè)計(jì)者不加思索地放大或縮小一下每格表示的電壓大小，來找到一個(gè)適合的波形。然而，虛擬儀器在這方面更直觀，波形過大，說明每一格表示的幅值過小，所以應(yīng)該放大每格表示的大小來使整個(gè)波形縮小。這種方式，能糾正很多人在使用儀器時(shí)不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鳡顟B(tài)。
4.4 Mlutisim仿真軟件能有效地提高電子技術(shù)愛好者的興趣
儀表顯示簡單直觀，理論知識(shí)實(shí)踐化。能及時(shí)糾正錯(cuò)誤，修正電路，能對(duì)似懂非懂的電路進(jìn)行深入分析，明確電路的結(jié)構(gòu)，能更快更好地理解原理，才會(huì)對(duì)電路設(shè)計(jì)有更大的興趣。
總而言之，multisim仿真軟件在電子技術(shù)應(yīng)用過程中，起到了不可小覷的作用，現(xiàn)代化的電子設(shè)計(jì)，更是全計(jì)算機(jī)化的設(shè)計(jì)方式，這種自帶元件庫和虛擬儀器的仿真軟件，對(duì)于完全虛擬化的電路設(shè)計(jì)，起到了有效的補(bǔ)充和積極的測試驗(yàn)證等作用。所以，須將此應(yīng)用大力推廣，使更多的電子技術(shù)愛好者熟知并使用這類仿真軟件，提高設(shè)計(jì)電路效率、提升個(gè)人專業(yè)素質(zhì)。
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作者簡介
桂丹（1982-），女，湖北省武漢市人。碩士研究生學(xué)歷?，F(xiàn)為武漢軟件工程職業(yè)學(xué)院講師。研究方向?yàn)镻CB制圖與仿真、電子產(chǎn)品CAD與制造、FPGA設(shè)計(jì)與電路仿真。
作者單位
第8篇：電路設(shè)計(jì)行業(yè)分析范文
關(guān)鍵詞：數(shù)字電路設(shè)計(jì) 常見問題 注意事項(xiàng)
中圖分類號(hào)：TN79 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）01（a）-00-02
隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，新的電子產(chǎn)品和器件層出不窮，21世紀(jì)顯然已經(jīng)成為了信息化和數(shù)字化的時(shí)代。數(shù)字地球、數(shù)字商場、數(shù)字化生存、數(shù)字服務(wù)等概念早就成為人們生活中屢見不鮮的名詞，當(dāng)前人們?nèi)粘＝煌械暮芏喾矫娑寂c數(shù)字聯(lián)系得越來越緊密，比如每一個(gè)人的QQ號(hào)、身份證號(hào)、手機(jī)號(hào)、IP地址等等都在廣泛的數(shù)字化。數(shù)字已經(jīng)不再是傳統(tǒng)意義上的1、2、3、5…，它們已經(jīng)成為了區(qū)分標(biāo)示和進(jìn)行社會(huì)管理的重要載體。現(xiàn)在和今后，我們的生活都在進(jìn)一步進(jìn)行數(shù)字符號(hào)化，我們需要的資料和存儲(chǔ)的信息都會(huì)用這些簡單的數(shù)字傳遞復(fù)雜的內(nèi)容，這一系列看似簡單的數(shù)字承載了我們學(xué)習(xí)、工作和生活中的很多方面。這些任務(wù)的承擔(dān)都必須以數(shù)字電路為根本進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的采集、分析、區(qū)分和處理，從而轉(zhuǎn)化成影響著我們現(xiàn)實(shí)社會(huì)的數(shù)字電路信息符號(hào)。現(xiàn)在，數(shù)字電路已經(jīng)十分廣泛的深入到社會(huì)中的各個(gè)領(lǐng)域。近年來，科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)引發(fā)了很多行業(yè)深刻的變革和翻天覆地的變化，數(shù)字信息行業(yè)在很多方面都處在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的前端，其中顯而易見的是數(shù)字電子科學(xué)技術(shù)，在科學(xué)大發(fā)展大繁榮的浪潮中，數(shù)字電子科學(xué)技術(shù)得到狂飆式的發(fā)展，當(dāng)前毫無疑問已經(jīng)成為了發(fā)展最快和影響力最大的學(xué)科之一。數(shù)字邏輯器件從20世紀(jì)60年代以小規(guī)模集成電路為主發(fā)展到當(dāng)前的中、大規(guī)模集成電路，甚至是超大規(guī)模的集成電路。數(shù)字邏輯器件的不斷發(fā)展和應(yīng)用更新，勢必會(huì)推動(dòng)著整個(gè)數(shù)字電路的繼續(xù)前進(jìn)。
1 數(shù)字電路的噪訊干擾處理
在數(shù)字電路中我們會(huì)經(jīng)常采用布爾代數(shù)的數(shù)學(xué)方法，用來描述事件之間相互的邏輯關(guān)系。和一般普通代數(shù)層面中的變量不一樣，邏輯變量則是用來描述邏輯關(guān)系中的二值變量，即用1和0這兩個(gè)值來表示對(duì)立的邏輯狀態(tài)。數(shù)字電路依照0和1的穩(wěn)定情況來作為運(yùn)算基礎(chǔ)，所以這其中就會(huì)存在噪訊界限。相對(duì)于模擬電路而言，數(shù)字電路有著非常強(qiáng)大的噪訊。數(shù)字電路中，數(shù)字信號(hào)因?yàn)榕c電流變化中磁數(shù)變化的誘導(dǎo)電壓的影響，電流變化就會(huì)在某個(gè)地方形成了噪訊的產(chǎn)生地，這又與電路長度、回路的面積息息相關(guān)。數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)變時(shí)會(huì)帶來過渡性的電路，進(jìn)而帶動(dòng)導(dǎo)體產(chǎn)生噪訊電壓，再加上噪訊電流的流動(dòng)會(huì)容易造成數(shù)字電路的誤動(dòng)作。電路的阻抗越高受到外部噪訊干擾就越容易，對(duì)抗噪訊的干擾除了控制噪訊電壓以外，還應(yīng)該加大結(jié)合阻抗，同時(shí)減少輸入阻抗。數(shù)字IC中如果空端子表現(xiàn)出open的狀態(tài)就會(huì)使阻抗變高，這進(jìn)而又會(huì)導(dǎo)致數(shù)字電路極容易受到噪訊的誤動(dòng)作干擾。所以，數(shù)字IC的空端子需要連接電阻與電源。多層板信號(hào)線的阻抗，因?yàn)閷?dǎo)線系設(shè)在背景的表面上，所以也可以減低阻抗的效果。
2 數(shù)字技術(shù)與模擬技術(shù)的融合
因?yàn)長SI和IC本身的高速化，為了能夠使機(jī)器能夠同時(shí)達(dá)到正常運(yùn)行的目標(biāo)，所以這就難免會(huì)使得技術(shù)的競爭越來越激烈。盡管系統(tǒng)構(gòu)成的電路不一定有clock的設(shè)計(jì)，但是毋庸置疑的是系統(tǒng)是否可靠必須要考量到選用電子組件、電路設(shè)計(jì)和成本、封裝技術(shù)、防止噪訊產(chǎn)生、防止噪訊外漏等綜合因素上。數(shù)字或模擬電路的極其小型化、多功能化、高速化會(huì)使得小功率信號(hào)與大功率信號(hào)、低輸出阻抗與高輸出阻抗、小電流與大電流等問題常常會(huì)在同一個(gè)密封密度的電路板中出現(xiàn)，設(shè)計(jì)人員置身于這樣的環(huán)境就將面對(duì)如此高難度和富有設(shè)計(jì)思維的挑戰(zhàn)。比如，十分穩(wěn)定的電路和吵雜的電路相依時(shí)，一旦沒有把噪訊侵入到十分穩(wěn)定的電路對(duì)策看做成設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，那么事后盡管進(jìn)行很多次設(shè)計(jì)也將難免會(huì)陷入無解的局面。又如，假設(shè)將小型的模擬信號(hào)增幅后，利用10bitA/D的數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，但是就因?yàn)榉指钶棇捠?.9 mV，但是要把該電壓的level正確的讀取出來就不會(huì)是一件容易的事情，很多事情就會(huì)使得超過10bit的A/D轉(zhuǎn)換器陷入了不能正常順利運(yùn)行的困境。
3 數(shù)字集成電路的選擇
基本門電路是由簡單的分離元件構(gòu)成，雖然設(shè)計(jì)起來比較容易簡單，但是運(yùn)行和反映的速度很多時(shí)候相對(duì)較慢，負(fù)載承受的能力也較差，電氣的性能也有待進(jìn)一步提高。目前使用得最為廣泛則是數(shù)字集成電路。其優(yōu)點(diǎn)是：體積較分立元件設(shè)備小幾百倍；抗干擾能力強(qiáng)；故障率和功耗率都很低，輸出電阻低；輸出特性好；穩(wěn)定性強(qiáng)。數(shù)字集成電路中又以是CMOS和TTL系列電路這兩種為主。CMOS系列器件的工作電壓在3～18 V之間，TTL系列的工作電壓是5 V，所以CMOS電路的工作范圍相對(duì)較廣，其噪聲的容限也較大，所需要消耗的功率相對(duì)較低。盡管CMOS的電路輸入端進(jìn)行了保護(hù)電路的設(shè)置，但是因?yàn)橄蘖麟娮璧某叽缬邢藓捅Ｗo(hù)二極管，這就會(huì)難免使得其承受的脈沖功率和靜電電壓受到限制。CMOS電路在運(yùn)輸、組裝和調(diào)試中因?yàn)椴豢杀苊獾臅?huì)接觸到靜電和高壓的物件，所以要保護(hù)好輸入的靜電。此外，CMOS還會(huì)產(chǎn)生電路鎖定效應(yīng)，為了安全和方便的使用，人們一直在致力于從設(shè)計(jì)和制造上排除鎖定效應(yīng)的研究。因?yàn)?，集成電路的要求都比較高，需要先進(jìn)行芯片的設(shè)計(jì)和程序的編制，但是更多的時(shí)候在使用現(xiàn)成數(shù)字電路中進(jìn)行了簡單的分析，這是非常不夠的。專用的集成電路是一種新型的邏輯器件，因?yàn)槠渚哂徐`活性和通用性的特點(diǎn)，所以成為了對(duì)數(shù)字系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和研制的首選器件?？偟膩碚f，數(shù)字電路在今后的發(fā)展中還有廣闊的空間，但是其基礎(chǔ)知識(shí)不會(huì)發(fā)生改變，如何進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)，這就迫切需要新型的數(shù)字人才去發(fā)現(xiàn)并改進(jìn)當(dāng)中不大完善的地方，完善和彌補(bǔ)電路中的每一個(gè)缺點(diǎn)和不足，使得當(dāng)中各個(gè)部分和環(huán)節(jié)都能發(fā)揮最大的作用。
4 數(shù)字電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)
數(shù)字電路設(shè)計(jì)是從原理方案出發(fā)，把整個(gè)系統(tǒng)按照一定的標(biāo)準(zhǔn)和要求劃分成若干個(gè)單元電路，將各個(gè)單元電路間的連接方式和時(shí)序關(guān)系確定下來，在這個(gè)前提下進(jìn)行數(shù)字電路系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)，最終完成總體電路。數(shù)字系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由時(shí)基電路、控制電路、子系統(tǒng)、輸出電路、輸入電路五部分構(gòu)成，當(dāng)中數(shù)字系統(tǒng)的核心是控制系統(tǒng)。數(shù)字電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有分析系統(tǒng)要求、設(shè)計(jì)子系統(tǒng)、系統(tǒng)組裝和系統(tǒng)安裝調(diào)試等步驟組成。數(shù)字電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也不是一次兩次就能完成，需要設(shè)計(jì)人員進(jìn)行反復(fù)的調(diào)試和探究，通過自上而下的設(shè)計(jì)方法和自下而上的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，依托RTL傳輸語言等常用工具完成。數(shù)字電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)包含了很多問題，比如，電路的簡化可能會(huì)使得電路性能降低，但是電路性能指標(biāo)提升難免會(huì)以犧牲電路簡化為條件。所以，數(shù)字電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程有很多因素需要考慮和兼顧。
5 數(shù)字電路的抗干擾措施
在利用TTL或CMOS這兩種邏輯門電路作為具體的對(duì)象進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，還需要注意到下面幾個(gè)問題。
5.1 多余端的處理
數(shù)字集成邏輯門電路在正常的使用時(shí)是不允許多余端懸空的，不然就極有可能十分容易的把干擾信號(hào)引入到數(shù)字電路中。所以，在數(shù)字電路的設(shè)計(jì)中，針對(duì)多余端的處理，我們則是按照不改變數(shù)字電路的正常工作狀態(tài)以及確保其性能穩(wěn)定和可靠為基本原則。
5.2 去耦合濾波器
數(shù)字電路一般都是由多數(shù)片邏輯門電路組成，他們供電則來自于公共的直流電源。所以，這種電源并不是很理想的，很多時(shí)候是依靠整流穩(wěn)壓的電路進(jìn)行供電，所以也會(huì)存在一定程度的內(nèi)阻抗。數(shù)字電路正在處于運(yùn)行時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生很大的尖峰電流或者是脈沖電流，這些電流流經(jīng)到電路的公共內(nèi)阻抗時(shí)，必然相互間會(huì)產(chǎn)生一定的影響，情況嚴(yán)重時(shí)會(huì)使得數(shù)字電路的邏輯功能發(fā)生混亂，甚至是陷入崩潰狀態(tài)。所以數(shù)字電路在設(shè)計(jì)中針對(duì)這一情況的處理辦法一般都會(huì)使用耦合濾波器去應(yīng)對(duì)，常常會(huì)使用10～100 μF范圍之內(nèi)的大電容器和直流電源再聯(lián)合去濾除多余的頻率成分。值得注意的是，還需要將每一集成芯片的電源與地之間接一個(gè)0.1 μF的電容器，用來濾除掉開關(guān)帶來的噪聲干擾。
5.3 接地和安裝防范
科學(xué)的接地和安裝工藝是數(shù)字電路設(shè)計(jì)中比較有效的措施。在實(shí)際操作中，可以把信號(hào)地和電源地分開出來，將信號(hào)地集中到一點(diǎn)，再把這兩者用最短的導(dǎo)線相互連接起來，用來避免大電流流向其他器件的輸入端，進(jìn)而導(dǎo)致系統(tǒng)的邏輯功能失效。如果電路設(shè)計(jì)中同時(shí)有數(shù)字和模擬這兩種器件，也需要將它們分開，再選擇一個(gè)符合條件的共同點(diǎn)接地，皆宜消除相互之間的影響。當(dāng)然也可以設(shè)計(jì)出數(shù)字和模擬兩塊電路板，分別給他們配上直流電源，再把兩者合適的連接起來。在電路板的設(shè)計(jì)和安裝中，也必須要注意盡量將連線縮短，這就能很大程度的減少接線電容帶來的寄生振蕩。
6 結(jié)語
數(shù)字處理技術(shù)和集成電路技術(shù)正在飛速的發(fā)展，數(shù)字電路也得到了越來越廣泛的運(yùn)用，像當(dāng)前的數(shù)字電視、數(shù)字照相機(jī)等產(chǎn)品已經(jīng)走進(jìn)了廣大人們生活當(dāng)中，數(shù)字化已經(jīng)成為了當(dāng)前科學(xué)技術(shù)和社會(huì)發(fā)展的不可逆轉(zhuǎn)的潮流。數(shù)字電路設(shè)計(jì)組成了諸如數(shù)字測量系統(tǒng)、數(shù)字通訊系統(tǒng)、數(shù)字控制系統(tǒng)等等。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，數(shù)字電路的設(shè)計(jì)帶來的成果和發(fā)揮的影響力將會(huì)越來越受到重視。
參考文獻(xiàn)
[1] 王華奎.電子電路設(shè)計(jì)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2004.
第9篇：電路設(shè)計(jì)行業(yè)分析范文
關(guān)鍵詞：車載電動(dòng)空調(diào)電機(jī)控制系統(tǒng)；新能源汽車；需求分析
中圖分類號(hào)：U463 文獻(xiàn)識(shí)別碼：A 文章編號(hào)：1001-828X（2017）010-0-01
一、前言
隨著新型能源汽車的誕生和普及，與汽車相關(guān)的科學(xué)技術(shù)也發(fā)生了不同程度的改變，變化最顯著的技術(shù)之一就是車載空調(diào)技術(shù)。傳統(tǒng)的燃油汽車空調(diào)系統(tǒng)利用發(fā)動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)和風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)工作，以達(dá)到車室內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)和空氣流通的效果。新型能源汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式多種多樣，很多新型能源汽車不再有驅(qū)動(dòng)車載空調(diào)運(yùn)行的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)，因此有必要對(duì)車載空調(diào)技術(shù)進(jìn)行研究，使用其它技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)新型能源汽車車載空調(diào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。
二、車載電動(dòng)空調(diào)電機(jī)控制系統(tǒng)現(xiàn)狀
各國政府及其汽車廠商都投入了大量的人力財(cái)力用于新型能源汽車車載空調(diào)研發(fā)，同時(shí)得益于微機(jī)控制、微電子技術(shù)的發(fā)展，電機(jī)控制技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于新型能源汽車空調(diào)的設(shè)計(jì)。目前，美國生產(chǎn)的油電混合型汽車載空調(diào)系統(tǒng)全部由電機(jī)控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)。美國通用汽車公司和日本五十鈴汽車公司（后合并到三菱集團(tuán)）一起聯(lián)合研究智能型車載電動(dòng)空調(diào)電機(jī)控制系統(tǒng)來控制的電動(dòng)客車空調(diào)系統(tǒng)，將新型能源汽車車載空調(diào)技術(shù)推到一個(gè)新的高度。法國露絡(luò)路易斯公司將模糊控制理論應(yīng)用于車載電動(dòng)空調(diào)電機(jī)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了新型能源汽車空調(diào)變頻技術(shù)。歐美等汽車工業(yè)發(fā)達(dá)國家的汽車公司也相繼開發(fā)出各自的基于電機(jī)控制的車載電動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)產(chǎn)品。
我國的電機(jī)控制技術(shù)起步較晚，新型能源汽車的研究水平較發(fā)達(dá)國家相比仍然比較落后，所以車載電動(dòng)空調(diào)電機(jī)控制技術(shù)一直發(fā)展緩慢。目前我國現(xiàn)有主要車載電動(dòng)空調(diào)生產(chǎn)廠家有20多家，這些空調(diào)生產(chǎn)廠家絕大部分是引進(jìn)國外技術(shù)生產(chǎn)線和生產(chǎn)設(shè)備，沒有自主研發(fā)能力。另外我國各知名空調(diào)企業(yè)聯(lián)手各科研機(jī)構(gòu)以及部分高校投入了大量的人力物力財(cái)力致力于車載電動(dòng)空調(diào)電機(jī)控制系統(tǒng)研究，但是汽車復(fù)雜的工況環(huán)境對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性提出了更高的要求，給研發(fā)帶來了很大難度。國內(nèi)已經(jīng)有少數(shù)幾款車載電動(dòng)空調(diào)電機(jī)控制系統(tǒng)產(chǎn)品，但是難以適應(yīng)新型能源汽車震動(dòng)頻繁和強(qiáng)電磁干擾復(fù)雜的工作環(huán)境，工作狀態(tài)不穩(wěn)定。
三、車載電動(dòng)空調(diào)電機(jī)控制系統(tǒng)解決方案
學(xué)習(xí)借鑒國內(nèi)外較成熟的應(yīng)用技術(shù)和先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)車載電動(dòng)空調(diào)電機(jī)控制系統(tǒng)要求，以車載電動(dòng)空調(diào)電機(jī)控制系統(tǒng)為設(shè)計(jì)對(duì)象，進(jìn)一步分析討論用于車載電動(dòng)空調(diào)電機(jī)控制的關(guān)鍵技術(shù)，設(shè)計(jì)用于車載電動(dòng)空調(diào)的基于ST7FMC系列單片機(jī)的無位置傳感器無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)，目前該控制系統(tǒng)還在研發(fā)試驗(yàn)中，并已取得一定進(jìn)展。具體解決方案如下：
1.分析研究無刷直流電機(jī)位置新檢測方法
對(duì)Y型三相全橋式電機(jī)電路進(jìn)行分析，研究基于導(dǎo)通二相繞組的等電感電勢的轉(zhuǎn)子位置檢測方法。使用這種方法解決了在BLDCM（無刷直流電機(jī)）低轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)子位置信號(hào)難以提取的問題。
2.控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)
根據(jù)新的轉(zhuǎn)子位置檢測方法提出硬件電路設(shè)計(jì)方案?？刂葡到y(tǒng)采以意法公司生產(chǎn)的ST7FMC2S6單片機(jī)為主控芯片實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)。硬件電路設(shè)計(jì)主要包括位置信號(hào)檢測模塊電路設(shè)計(jì)、總線通信模塊電路設(shè)計(jì)，驅(qū)動(dòng)電路模塊設(shè)計(jì)等。
3.控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
結(jié)合系統(tǒng)功能進(jìn)行相關(guān)的軟件設(shè)計(jì)。需實(shí)現(xiàn)BLDCM的啟動(dòng)、調(diào)速功能以及CAN總線的通信功能。
4.樣機(jī)的調(diào)試軟件設(shè)計(jì)
為實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)對(duì)電機(jī)控制的精準(zhǔn)性，需要設(shè)計(jì)開發(fā)一套基于CAN總線的車載電動(dòng)空調(diào)控制監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)軟件，通過本軟件可實(shí)現(xiàn)空調(diào)運(yùn)行狀態(tài)動(dòng)態(tài)顯示與控制、車身工作環(huán)境顯示模擬等功能。
四、車載電動(dòng)空調(diào)電機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值
目前我國的車載電動(dòng)空調(diào)電機(jī)控制技術(shù)相對(duì)比較落后，國產(chǎn)車載電動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)穩(wěn)定性差，產(chǎn)品質(zhì)量整體不高。以上現(xiàn)象直接導(dǎo)致國產(chǎn)車載電動(dòng)空調(diào)成本高，產(chǎn)品競爭力差。因此，我們需要研發(fā)有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的車載電動(dòng)空調(diào)電機(jī)控制系統(tǒng)，進(jìn)一步降低產(chǎn)品成本，改善產(chǎn)品性能進(jìn)一步提高我國車載電動(dòng)空調(diào)產(chǎn)品的市場競爭力。
電動(dòng)汽車要求電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)響應(yīng)快，對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能以及穩(wěn)態(tài)性能要求都比較高。但是電動(dòng)汽車系統(tǒng)的復(fù)雜性，加上振動(dòng)，干擾等問題的影響，導(dǎo)致低轉(zhuǎn)速下難以提取車載電動(dòng)空調(diào)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)，最終電機(jī)無法正常啟動(dòng)嚴(yán)重影響空調(diào)穩(wěn)定性。在電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，我們采用了一種新的位置檢測方法實(shí)現(xiàn)低轉(zhuǎn)速下對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)的有效提取，提高整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
另外，針對(duì)復(fù)雜項(xiàng)目復(fù)雜的工作環(huán)境，在產(chǎn)品的研發(fā)過程中，設(shè)計(jì)人員和產(chǎn)品測試人員需要在各類模擬環(huán)境（如復(fù)雜路況、極端的天氣情況環(huán)境）對(duì)車載電動(dòng)空調(diào)控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)車載電動(dòng)空調(diào)的精準(zhǔn)控制。本設(shè)計(jì)利用CAN總線通信模塊設(shè)計(jì)了樣機(jī)的調(diào)試監(jiān)控軟件。通過本樣機(jī)的調(diào)試監(jiān)控軟件測試人員可以透明的觀測到空調(diào)電機(jī)的運(yùn)行情況，為實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制提供了有數(shù)據(jù)。
