D触发器 传输门 异或门 与非门 集成电路 版图

D触发器 传输门 异或门 与非门 集成电路 版图
D触发器 传输门 异或门 与非门 集成电路 版图

实验八 主从型D触发器的版图设计

【1】实验名称:主从型D触发器的版图设计

【2】目的:绘制主从型D触发器的版图,并对其进行DRC检测和T-Spice模拟仿真。【3】使用设备和工具:微型计算机一台;Tanner软件

【4】实验时间:2011-05-30

【4】版图设计步骤和要求:

1、在做此项目之前明确此项目设计到的技术资料,知道所用的工艺,并熟悉此项目设计要求以及规则要求;

2、设置软件环境,即打开L_edit后一定要进行替换设置,具体操作方法见“IC版图设计—Tanner软件基本操作”。

3、设计规则与版图图层定义:弄清楚版图层次,根据工艺设计规则开始绘制版图。

5、要求:按照前述的设计方法设计出PMOS的W/L=12um/2um、NMOS的W/L=6um/2um 的主从型D触发器。

【5】电路图如下图所示:

【6】设计步骤

1、绘制W/L=12/2的PMOS管如下图所示:

2、绘制W/L=6/2的NMOS管,如下图所示:

3、按照电路图,将所有PMOS和NMOS管相连接起来。如下图所示:

4、将D触发器转化成 T-Spice文件。

5、T-Spice模拟:

6、仿真结果如下图所示:

与非门

教学要求: 熟练掌握最简单的与、或、非门电路;掌握TTL 门电路、CMOS 门电路特点和逻辑功能(输入输出关系);掌握TTL 门电路、CMOS 门电路的电气特性;理解TTL 门电路、CMOS 门电路在应用上的区别。了解特殊的门电路,如OC 门,三态门,CMOS 传输门。 教学重点: TTL 门电路的外部特性,逻辑功能、电气特性。CMOS 门电路的外部特性,逻辑功能、电气特性。 2. 1 概述 门电路——用以实现各种基本逻辑关系的电子电路 正逻辑——用1 表示高电平、用0 表示低电平 负逻辑——用0 表示高电平、用1 表示低电子的情况。 2.2 分立元件门电路 2.2.1 二极管的开关特性 图2.2.1二极管静态开关电路及其等效电路 (a)电路图(b) 输入高电平时的等效电路(c)输入低电平时的等效电路

二、动态开关特性在高速开关电路中,需要了解二极管导通与截止间的快速转换过程。 图2.2.2二极管动态开关特性 (a)电路图(b)输入脉冲电压波形(c)实际电流波形 当输入电压U I 由正值U F 跃变为负值U R 的瞬间,V D 并不能立刻截止,而是在外加反向电压UR 作用下,产生了很大的反向电流I R ,这时i D =I R ≈- U R /R ,经一段时间 t rr后二极管V D 才进人截止状态,如图3. 2. 3 (c) 所示。通常将t rr称作反向恢 复时间。产生t rr 的主要原因是由于二极管在正向导通时,P 区的多数载流子空穴大 量流入N 区,N 区的多数载流子电子大量流入P 区,在P 区和N 区中分别存储了 大量的电子和空穴,统称为存储电荷。当U I 由U F跃变为负值U R 时,上述存储 电荷不会立刻消失,在反向电压的作用下形成了较大的反向电流I R ,随着存储电荷 的不断消散,反向电流也随之减少,最终二极管V D 转为截止。当二极管V D 由截 止转为导通时,在P 区和N 区中积累电荷所需的时间远比t rr 小得多,故可以忽略。 2. 2. 2 三极管的开关特性 一、静态开关特性及开关等效电路

输入与非门电路版图设计

成绩评定表

课程设计任务书

目录 1 绪论 (1) 1.1设计背景 (1) 1.2设计目标 (1) 2 四输入与非门电路 (2) 2.1电路原理图 (2) 2.2四输入与非门电路仿真观察波形 (2) 2.3四输入与非门电路的版图绘制 (3) 2.4四输入与非门版图电路仿真观察波形 (4) 2.5LVS检查匹配 (5) 总结 (7) 参考文献 (8) 附录一:电路原理图网表 (9) 附录二:版图网表 (10)

1 绪论 1.1 设计背景 tanner是用来IC版图绘制软件,许多EDA系统软件的电路模拟部分是应用Spice程序来完成的,而tanner软件是一款学习阶段应用的版图绘制软件,对于初学者是一个上手快,操作简单的EDA软件。 Tanner集成电路设计软件是由Tanner Research 公司开发的基于Windows 平台的用于集成电路设计的工具软件。该软件功能十分强大,易学易用,包括S-Edit,T-Spice,W-Edit,L-Edit与LVS,从电路设计、分析模拟到电路布局一应俱全。其中的L-Edit版图编辑器在国内应用广泛,具有很高知名度。 L-Edit Pro是Tanner EDA软件公司所出品的一个IC设计和验证的高性能软件系统模块,具有高效率,交互式等特点,强大而且完善的功能包括从IC设计到输出,以及最后的加工服务,完全可以媲美百万美元级的IC设计软件。L-Edit Pro包含IC设计编辑器(Layout Editor)、自动布线系统(Standard Cell Place & Route)、线上设计规则检查器(DRC)、组件特性提取器(Device Extractor)、设计布局与电路netlist的比较器(LVS)、CMOS Library、Marco Library,这些模块组成了一个完整的IC设计与验证解决方案。L-Edit Pro丰富完善的功能为每个IC设计者和生产商提供了快速、易用、精确的设计系统。 1.2设计目标 1.用tanner软件中的原理图编辑器S-Edit编辑四输入与非门电路原理图。 2.用tanner软件中的W-Edit对四输入与非门电路进行仿真,并观察波形。 3.用tanner软件中的L-Edit绘制四输入与非门版图,并进行DRC验证。 4.用W-Edit对四输入与非门的版图电路进行仿真并观察波形。 5.用tanner软件中的layout-Edit对四输入与非门进行LVS检验观察原理图与版图的匹配程度。

高校实验室IC集成电路芯片测试解决方案

高校实验室IC集成电路芯片测试 解决方案 在高校的教学实验环节,需要大量地使用一些基本功能的集成芯片。譬如74/54系列的门电路,AD/DA芯片,放大器,比较器,二极管,三极管,光耦,接口芯片等。 由于学生初学电路,使用过程中,存在很多偶然的低级错误,造成芯片的损伤,给后面的实验造成很多麻烦,所以在实验过程中,为了排除这类因素,节省教学时间,需要用专用的amdtech芯片测试仪器对芯片的功能进行校验。除此之外,此测试仪支持芯片自动查找功能,查找成功后会自动显示芯片的型号。测试仪软硬件独立设计,芯片库可在线实时更新,简单易用。可根据用户提供的芯片,进行测试(需定制)。 1.1方案特色 1.基于标准USB接口,即插即用; 2.标准40脚锁扣插座,最大可测40脚的IC; 3.系统带自检功能,芯片型号可自动判别; 4.可测试74/54系列TTL芯片,4000/4500系列CMOS芯片; 5.可测试放大器,比较器,二极管,三极管,光耦,接口 芯片等集成电路芯片;

6.可测试常用的AD、DA芯片; 7.驱动程序支持win2000/winxp/win2003/win7/win8/ win10; 8.测试仪软硬件独立设计,芯片库可在线实时更新,简单 易用; 9.可根据用户提供的芯片,进行测试(需定制)。 1.2方案使用 1.首先安装软件,安装完成后,插入芯片测试仪,系统会自动提示安装驱动设备,按照提示,使用自动安装。 测试芯片时,不管什么类型的芯片,都是底部对齐,缺口朝上,如下图所示:

2.运行芯片测试仪软件。 测试步骤如下: (1)在【选择类型】下拉框里面,选择芯片的类型 (2)选择好类别后,在【选择器件】列表框里选择具体的待测 试芯片型号。 (3)选中芯片后,点击【测试】按钮,这时测试仪 的“ready”指示灯会点亮。软件会自动测试指定芯 片的好坏。 (4)如果芯片字迹模糊,而无法知道具体芯片型号 时,可以选择【自动扫描测试】按钮,软件会自动从 芯片库里面进行比对,如果对应上了具体型号,会自 动提示芯片的型号。 注:【自动扫描测试】是扫描当前类别里面的器件,

最新与门电路和与非门电路原理培训资料

什么是与门电路及与非门电路原理? 什么是与门电路 从小巧的电子手表,到复杂的电子计算机,它们的许多元件被制成集成电路的形式,即把几十、几百,甚至成干上万个电子元件制作在一块半导体片或绝缘片上。每种集成电路都有它独特的作用。有一种用得最多的集成电路叫门电路。常用的门电路有与门、非门、与非门。 什么是门电路 “门”顾名思义起开关作用。任何“门”的开放都是有条件的。例如.一名学生去买书包,只买既好看又给买的,那么他的家门只对“好看”与“结实”这两个条件同时具备的书包才开放。 门电路是起开关作用的集成电路。由于开放的条件不同,而分为与门、非门、与非门等等。 与门 我们先学习与门,在这之前请大家先看图15-16,懂得什么是高电位,什么是低电位。

图15-17甲是我们实验用的与用的与门,它有两个输入端A、B和一个输出端。图15-17乙是它连人电路中的情形,发光二极管是用来显示输出端的电位高低:输出端是高电位,二极管发光;输出端是低电位,二极管不发光。 实验 照图15-18甲、乙、丙、丁的顺序做实验。图中由A、B引出的带箭头的弧线,表示把输入端接到高电位或低电位的导线。每次实验根据二极管是否发光,判定输出端电位的高低。

输入端着时,它的电位是高电位,照图15-18戊那样,让两输人端都空着,则输出瑞的电位是高电位,二极管发光。 可见,与门只在输入端A与输入端B都是高电位时,输出端才是高电位;输入端A、B只要有一个是低电位,或者两个都是低电位时,输出端也是低电位。输人端空着时,输出端是高电位。 与门的应用 图15-19是应用与门的基本电路,只有两个输入端A、B同低电位间的开关同时断开,A与B才同时是高电位,输出端也因而是高电位,用电器开始工作。

与门电路和与非门电路原理

什么就是与门电路及与非门电路原理? 什么就是与门电路 从小巧的电子手表,到复杂的电子计算机,它们的许多元件被制成集成电路的形式,即把几十、几百,甚至 成干上万个电子元件制作在一块半导体片或绝缘片上。每种集成电路都有它独特的作用。有一种用得最 多的集成电路叫门电路。常用的门电路有与门、非门、与非门。 什么就是门电路 “门”顾名思义起开关作用。任何“门”的开放都就是有条件的。例如.一名学生去买书包,只买既好瞧 又给买的,那么她的家门只对“好瞧”与“结实”这两个条件同时具备的书包才开放。 门电路就是起开关作用的集成电路。由于开放的条件不同,而分为与门、非门、与非门等等。 与门 我们先学习与门,在这之前请大家先瞧图15-16,懂得什么就是高电位,什么就是低电位。 图15-17甲就是我们实验用的与用的与门,它有两个输入端A、B与一个输出端。图15-17乙就是它连人 电路中的情形,发光二极管就是用来显示输出端的电位高低:输出端就是高电位,二极管发光;输出端就是 低电位,二极管不发光。

实验 照图15-18甲、乙、丙、丁的顺序做实验。图中由A、B引出的带箭头的弧线,表示把输入端接到高电位或低电位的导线。每次实验根据二极管就是否发光,判定输出端电位的高低。 输入端着时,它的电位就是高电位,照图15-18戊那样,让两输人端都空着,则输出瑞的电位就是高电位,二极管发光。 可见,与门只在输入端A与输入端B都就是高电位时,输出端才就是高电位;输入端A、B只要有一个就是低电位,或者两个都就是低电位时,输出端也就是低电位。输人端空着时,输出端就是高电位。 与门的应用

图15-19就是应用与门的基本电路,只有两个输入端A、B同低电位间的开关同时断开,A与B才同时就 是高电位,输出端也因而就是高电位,用电器开始工作。 实验 照图15-20连接电路。图中输入端与低电位间连接的就是常闭按钮开关,按压时断开,不压时接通。 观察电动机在什么情况下转动。 如果图15-20的两个常闭按钮开关分别装在汽车的前后门,图中的电动机就是启动汽车内燃机的电动机, 当车间关紧时常闭按钮开关才能被压开,那么这个电路可以保证只有两个车门都关紧时汽车才能开动。 与非门,与非门就是什么意思 DTL与非门电路: 常将二极管与门与或门与三极管非门组合起来组成与非门与或非门电路,以消除在串接时产生的电平偏离, 并提高带负载能力。

与门电路和与非门电路原理

什么是与门电路 从小巧的电子手表,到复杂的电子计算机,它们的许多元件被制成集成电路的形式,即把几十、几百,甚至成干上万个电子元件制作在一块半导体片或绝缘片上。每种集成电路都有它独特的作用。有一种用得最多的集成电路叫门电路。常用的门电路有与门、非门、与非门。 什么是门电路 “门”顾名思义起开关作用。任何“门”的开放都是有条件的。例如.一名学生去买书包,只买既好看又给买的,那么他的家门只对“好看”与“结实”这两个条件同时具备的书包才开放。 门电路是起开关作用的集成电路。由于开放的条件不同,而分为与门、非门、与非门等等。 与门 我们先学习与门,在这之前请大家先看图15-16,懂得什么是高电位,什么是低电位。 图15-17甲是我们实验用的与用的与门,它有两个输入端A、B和一个输出端。图15-17乙是它连人电路中的情形,发光二极管是用来显示输出端的电位高低:输出端是高电位,二极管发光;输出端是低电位,二极管不发光。 实验 照图15-18甲、乙、丙、丁的顺序做实验。图中由A、B引出的带箭头的弧线,表示把输入端接到高电位或低电位的导线。每次实验根据二极管是否发光,判定输出端电位的高低。 输入端着时,它的电位是高电位,照图15-18戊那样,让两输人端都空着,则输出瑞的电位是高电位,二极管发光。 可见,与门只在输入端A与输入端B都是高电位时,输出端才是高电位;输入端A、B只要有一个是低电位,或者两个都是低电位时,输出端也是低电位。输人端空着时,输出端是高电位。 与门的应用 图15-19是应用与门的基本电路,只有两个输入端A、B同低电位间的开关同时断开,A与B才同时是高电位,输出端也因而是高电位,用电器开始工作。 实验

电路四输入与非门设计 - 副本

四输入与非门课程设计任务书 学生姓名:专业班级: 指导教师:工作单位: 题目: CMOS四输入与非门电路设计 初始条件: 计算机、ORCAD软件、L-EDIT软件 要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求) 1、课程设计工作量:2周 2、技术要求: (1)学习ORCAD软件、L-EDIT软件。 (2)设计一个CMOS四输入与非门电路。 (3)利用ORCAD软件、L-EDIT软件对该电路进行系统设计、电路设计和版图设计,并进行相应的设计、模拟和仿真工作。 3、查阅至少5篇参考文献。按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。全文用A4纸打印,图纸应符合绘图规范。 时间安排: 2013.11.22布置课程设计任务、选题;讲解课程设计具体实施计划与课程设计报告格式的要求;课程设计答疑事项。 2013.11.25-11.27学习ORCAD软件、L-EDIT软件,查阅相关资料,复习所设计内容的基本理论知识。 2013.11.28-12.5对CMOS四输入与非门电路进行设计仿真工作,完成课设报告的撰写。 2013.12.6 提交课程设计报告,进行答辩。 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

摘要........................................................................ I Abstract ................................................................... II 1 绪论 (1) 2 设计内容及要求 (2) 2.1 设计的目的及主要任务 (2) 2.2 设计思想 (2) 3软件介绍 (3) 3.1 OrCAD简介 (3) 3.2 L-Edit简介 (4) 4 COMS四输入与非门电路介绍 (5) 4.1 COMS四输入与非门电路组成 (5) 4.2 四输入与非门电路真值表 (6) 5 Cadence中四输入与非门电路的设计 (7) 5.1 四输入与非门电路原理图的绘制 (7) 5.2 四输入与非门电路的仿真 (8) 6 L-EDIT中四输入与非门电路版图的设计 (10) 6.1 版图设计的基本知识 (10) 6.2 基本MOS单元的绘制 (11) 6.3 COMS四输入与非门的版图设计 (13) 7课程设计总结 (14) 参考文献 (15)

图形芯片设计全过程

图形芯片设计全过程 人类对视觉信号天生的敏感决定了对图形处理硬件性能的渴求成了现阶段硬件产业最炙手可热的话题。与满足听觉的音频设备相比,现在的图形处理技术水平给图形处理还留有很大的发展空间,要实现电影级别的实时三维渲染效果还有很长一段路要走。这就决定了这个产业的竞争充满了变数,在技术开发和市场推广策略上稍有不慎就会别别人赶超。为了应付激烈的行业竞争,图形处理芯片产业的各个厂商为了作为一种ASIC(Application Specif ic Integrated Circuit)特定用途集成电路已经衍生出特定运作的策略,产品研发程序,以保持自身在整个产业的竞争力水平。现将图形芯片设计研发的全过程介绍给大家,以供大家学习,事实上现在绝大多数的图形芯片设计厂商都是依照这个程序来进行新品研发的。 确定研发方案和硬件语言描述 与任何一个靠生产产品谋求发展的企业一样,设计推出一款新的GPU 的第一步理所当然的是市场的调研和产品的开发规划。在这段时间内,未来产品的相关定位,主要占领的市场范围等话题都被提到桌面上讨论,这些问题讨论的结果最终将决定产品最终的研发方案的大体内容:研发成本,研发周期以及开发过程中需要的资源等等。 接下来就要在研发方案确定的大方向的技术上研究从生产工艺,芯片代工等具体的细节问题进行商议。在成本的限制范围内决定诸如集成晶体管数量等物理参数;紧接着就要在符合生产工艺的芯片代工厂中做出选择了,决定这个的因素很多,当然第一点是能提供生产芯片要求的工艺水平,比如0.15微米,0.13微米,甚至90纳米,其次是代工厂的产品质量和价格因素。当然很多时候芯片在设计的时候就计划使用比较超前的工艺,保证选择的代工厂(即芯片生产的公司比如TSMC )在芯片设计完成开始投片的时候完成相关工艺改造是十分重要的,如果你在这一点上面做出错误的判断,那对公司造成的损失是巨大的,因为图形芯片行业是一个最求速度的产业,Nv30被芯片代工厂拖累,眼看着ATI在高端大量出货也是没辙。因为在生产工艺已经决定的情况下,如果要在回过头来修订成别的工艺指标,那进行的工作又会持续几个月,其中的工作量不比重新一块芯片要少多少!当这一切前期环节确定以后,就开始我们这篇文章最主要的部分了,显示芯片构架的设计。一个设计团队被组织起来定义GPU 支持的技术特征并且制定整个设计工作的日程表(比如团队1在三周内完成反锯齿单元的设计)。在我们深入介绍芯片的设计过程之前,我们先来了解一下现在芯片制造公司一般的设计流程。 现在,芯片构架的设计一般是通过专门的硬件设计语言Hardware Description Langua ges (HDL)来完成,所谓硬件设计语言( HDL)顾名思义,是一种用来描述硬件工作过程的语言。现在被使用的比较多的有 Verilog 、 VHDL。这些语言写成的代码能够用专门的合成器生成逻辑门电路的连线表和布局图,这些都是将来发给芯片代工厂的主要生产依据。对于硬

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梦幻之旅--深入大规模芯片设计全过程 编者按 原文由小熊在线最先发表,介绍了navida公司设计图象处理芯片(GPU)的全过程,本站对文章中一些专业内容进行了修改和补充,让大家可以对大规模芯片设计的过程,以及FPGA在IC设计中的作用,有一个形象的了解。 前言 人类对视觉信号天生的敏感决定了对图形处理硬件性能的渴求成了现阶段硬件产业最炙手可热的话题。与满足听觉的音频设备相比,现在的图形处理技术水平给图形处理还留有很大的发展空间,这就决定了这个产业的竞争充满了变数,在技术开发和市场推广策略上稍有不慎就会别别人赶超。为了应付激烈的行业竞争,设计出更高性能的图形处理芯片已经成为各个厂商保持自身竞争力水平最重要的手段。今天我就来大家做一次特殊的旅行,了解图形芯片设计研发的全过程,事实上现在绝大多数的芯片设计厂商都是依照这个程序来进行新品研发的。 确定研发方案和硬件语言描述 与任何一个靠生产产品谋求发展的企业一样,设计推出一款新的 GPU 的第一步理所当然的是市场的调研和产品的开发规划。在这段时间内,未来产品的相关定位,主要占领的市场范围等话题都被提到桌面上讨论,这些问题讨论的结果最终将决定产品最终的研发方案的大体内容:研发成本,研发周期以及开发过程中需要的资源等等。 接下来就要在研发方案确定的大方向的技术上研究从生产工艺,芯片代工等具体的细节问题进行商议。在成本的限制范围内决定诸如集成晶体管数量等物理参数;紧接着就要在符合生产工艺的芯片代工厂中做出选择了,决定这个的因素很多,当然第一点是能提供生产芯片要求的工艺水平,比如0.15微米,0.13微米,甚至90纳米,其次是代工厂的产品质量和价格因素。当然很多时候芯片在设计的时候就计划使用比较超前的工艺,保证选择的代工厂(即芯片生产的公司比如TSMC )在芯片设计完成开始投片的时候完成相关工艺改造是十分重要的,如果你在这一点上面做出错误的判断,那对公司造成的损失是巨大的,因为图形芯片行业是一个最求速度的产业,在生产工艺已经决定的情况下,如果要在回过头来修订工艺指标,那进行的工作又会持续几个月,其中的工作量不比重新一块芯片要少多少! 当这一切前期环节确定以后,就开始我们这篇文章最主要的部分了,显示芯片构架的设计。一个设计团队被组织起来定义GPU 支持的技术特征并且制定整个设计工作的日程表(比如团队1在三周内完成反锯齿单元的设计)。 在我们深入介绍芯片的设计过程之前,我们先来了解一下现在芯片制造公司一般的设计流程。现在,芯片构架的设计一般是通过专门的硬件设计语言Hardware Description Languages (HDL)来完成,所谓硬件设计语言( HDL)顾名思义,是一种用来描述硬件工作过程的语言。现在被使用的比较多的有 Verilog 、 VHDL。这些语言写成的代码能够用专门的合成器生成逻辑门电路的连线表和布局图,这些都是将来发给芯片代工厂的主要生产依据。对于硬件设计语言( HDL)一般的人都基本上不会接触到,我们在这里只给大家简略的介绍一下:在程序代码的形式上HDL

芯片实验室及其发展趋势

一、前言 芯片实验室(Lab-on-a-chip)或称微全分析系统(Miniaturized Total Analysis System, μ-TAS)是指把生物和化学等领域中所涉及的样品制备、生物与化学反应、分离检测等基本操作单位集成或基本集成一块几平方厘米的芯片上,用以完成不同的生物或化学反应过程,并对其产物进行分析的一种技术[1]。它是通过分析化学、微机电加工(MEMS)、计算机、电子学、材料科学与生物学、医学和工程学等交叉来实现化学分析检测即实现从试样处理到检测的整体微型化、自动化、集成化与便携化这一目标。最近的发展表明,90年代初由Manz[2]等人提出的以微电子加工技术为依托的芯片实验室的发展将会象四十年前微电子技术在信 息科学的发展中引发一场革命一样,预计芯片实验室将在未来的发展中对分析科学乃至整个科学技术以及相关的产业界产生相似的作用。计算机芯片使计算微型化,而芯片实验室使实验室微型化,因此,在生物医学领域它可以使珍贵的生物样品和试剂消耗降低到微升甚至纳升级,而且分析速度成倍提高,成本成倍下降;在化学领域它可以使以前需要在一个大实验室花大量样品、试剂和很多时间才能完成的分析和合成,将在一块小的芯片上花很少量样品和试剂以很短的时间同时完成大量实验;在分析化学领域,它可以使以前大的分析仪器变成平方厘米尺寸规模的分析仪,将大大节约资源和能源。芯片实验室由于排污很少,所以也是 一种“绿色”技术。 二、芯片实验室的发展历史与国内现状 芯片实验室或称微全分析系统是由瑞士Ciba-Geigy公司的Manz与Widmer[2]在1990 年提出。他们最初的想法是发展一种可能作为一个化学分析所需的全部部件和操作集成在一起的微型器件,强调“微”与“全”。所以把μ-TAS看作是化学分析仪器的微型化。1993 年Harrison和Manz等人在平板微芯片上实现了毛细管电泳与流动注射分析,借电渗流实现了混合荧光染料样品注入和成功电泳分离。但直到1997年这段时间里该领域的发展前景并不十分明朗。1994年始,美国橡树岭国家实验室Ramsey[3]在Manz的工作基础上发表了一系列论文,改进了芯片毛细管电泳的进样方法,提高了其性能与实用性,引起了更广泛的关注。在此形势之下,第一届Lab-on-a-chip or μTAS国际会议在荷兰Enchede举行,起到了推广微全分析系统的作用。1995年美国加州大学的Mathies等[4]在微流控芯片上实现了DNA 等速测序,微流控芯片的商业开发价值开始显现,而此时微阵列型的生物芯片已进入实质性的商品开发阶段。同年9月,首家微流控芯片企业Caliper Technologies公司在美国成立。1996年Mathies[5]又将基因分析中有重要意义的聚合酶链反应(PCR)扩增与毛细管电泳集成在一起,展示了微全分析系统在生物医学研究方面的巨大潜力。与此同时,有关企业中的微流控芯片研究开发工作也加紧进行。1998年之后,专利之战日益激烈,一些微流控芯片 开发企业纷纷与世界著名分析仪生产厂家合作,Agilent与Caliper联合利用各自的技术优势推出首台这方面的分析仪器Bioanalyzer2100及相应的分析芯片,其它几家厂商也于近年开始将其产品推向市场。据不完全统计,目前全世界已至少有30多个重要的实验室(包括MIT,Stanford大学、加州大学柏史莱分校、美国橡树岭国家实验室等)在从事这一领域的开发和研究。然而,近年来,国内有多家大学和研究所的实验室已开始了这方面的研究。 整体而言,这些院所所开展的工作尚处在起步阶段,多数是从毛细管电泳或流动注射分析所得到的技术积累转移至芯片平台上进行研究,虽然起步较晚,但行动较快。以中国科学院大连化物所林炳承课题组研制出了准商品化的激光诱导荧光芯片分析仪和电化学芯片分析仪 和相关的塑料分析芯片[6],浙江大学亦推出了玻璃分析芯片[7]等为代表的一些研究单位已进行了卓有成效的研究,但是企业尚未真正投入到此行业中来。

与门电路和与非门电路原理

什么是与门电路及与非门电路原理? 什么是与门电路 从小巧的电子手表,到复杂的电子计算机,它们的许多元件被制成集成电路的形式,即把几十、几百,甚至成干上万个电子元件制作在一块半导体片或绝缘片上。每种集成电路都有它独特的作用。有一种用得最多的集成电路叫门电路。常用的门电路有与门、非门、与非门。 什么是门电路 “门”顾名思义起开关作用。任何“门”的开放都是有条件的。例如?一名学生去买书包,只买既好看又给买的,那么他的家门只对“好看”与“结实”这两个条件同时具备的书包才开放。 门电路是起开关作用的集成电路。由于开放的条件不同,而分为与门、非门、与非门等等。 与门 我们先学习与门,在这之前请大家先看图15-16,懂得什么是高电位,什么是低电位。 图15-17甲是我们实验用的与用的与门,它有两个输入端A、E和一个输出端。图15-17乙是它连人电 路中的情形,发光二极管是用来显示输出端的电位高低:输出端是高电位,二极管发光;输出端是低电位,二极管不发光。 实验 照图15-18甲、乙、丙、丁的顺序做实验。图中由A、B引出的带箭头的弧线,表示把输入端接到高电位或低电位的导线。每次实验根据二极管是否发光,判定输岀端电位的高低。

输入端着时,它的电位是高电位,照图15-18戊那样,让两输人端都空着,则输岀瑞的电位是高电位, 二极管发光。 可见,与门只在输入端A与输入端E都是高电位时,输岀端才是高电位;输入端A、E只要有一个是低电位,或者两个都是低电位时,输岀端也是低电位。输人端空着时,输岀端是高电位。 与门的应用 图15-19是应用与门的基本电路,只有两个输入端A、E同低电位间的开关同时断开,A与E才同时是高电位,输出端也因而是高电位,用电器开始工作。 实验 照图15-20连接电路。图中输入端与低电位间连接的是常闭按钮开关,按压时断开,不压时接通 观察电动机在什么情况下转动。 如果图15-20的两个常闭按钮开关分别装在汽车的前后门,图中的电动机是启动汽车内燃机的电动机, 当车间关紧时常闭按钮开关才能被压开,那么这个电路可以保证只有两个车门都关紧时汽车才能开动。与非门,与非门是什 么意思

复旦大学专用集成电路-国家重点实验室

复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室是国内集成电路设计领域唯一的国家重点实验室。实验室的软、硬装备达到国际90代年的水平,具备深亚微米芯片的设计和研究能力,是国内最有影响的集成电路设计开发基地,也是国内集成电路设计人才培养最有实力的基地。实验室面积超过2200平方米,拥有国际一流的软硬件设计环境。 ?50台先进的计算机工作站Sun Ultra 10, 60; ?Pentium IV 100台; ?系统设计软件Synopsys, Cadence; ?亚微米芯片设计软件Cadence, Avanti; ?SP设计软件COSSAP, DSP station; ?功耗分析软件Power Mill; ?数字电路测试仪; ?HP 82000逻辑分析仪; ?HP测试分析探针台2台; ?HP高频示波器等测试仪器; ?其它软件Saber、Hspice、Xillinx、Altera等。 专用集成电路与系统国家重点实验室

“专用集成电路与系统”国家重点实验室是于1992年由国家计委批 世界银行贷款筹建的,总贷款额为160万美元。1995年9月通过国家 2002年再次通过评估,是我国目前唯一的专门从事集成电路设计研 家重点实验室。 实验室有固定人员60名,其中45岁以下的中青年教师约占70%, 士学位的占中青年教师的70%以上。 实验室以微电子技术、计算机辅助技术和电路系统理论方法为基础 多学科结合的综合优势,围绕集成电路这一关系到我国信息化发展的 键问题,开展专用集成电路设计方法与系统集成创新技术的研究。目 决从系统到集成电路制造工艺之间所遇到的前沿理论问题和关键技术 开发具有自主知识产权的用于先进电子系统的芯片技术,成为我国集 设计研究、产业发展以及高层次人才培养的最重要基地之一。 近年来,实验室始终瞄准国际SoC发展前沿,面向国家重大需求国民经济主战场,紧紧围绕实验室的学术研究方向,共承担了各类研究课题274项,总经费5595.79万。其中86 973计划、国家自然科学基金、国家攻关计划以及省部委项目共计146项,经费3404.6万元;与几十家国内外单位和企业合作完成研究课题128项,经费2191.19万元,创造了良好的社会效益和巨大的经济效益。 近年来,实验室共获得各类建设经费4006.2万,其中建设初期,国家投入实验室建设费159.2万美元,合人民币万元,主管部门配套经费258万元;运行补助费合计:国家投入180万元,主管部门投入100.1;复旦大学合计投入万元。 实验室在国外刊物上发表论文97篇,国内重要刊物上发表论文408篇;出版中文专著13本,外文专著3本批准的发明专利10项;成果转让33项,转让经费1438万元;主办国际学术会议6次,主办国际双边会仪1次国际学术会议222人,特邀报告5人;获得国家科技进步二等奖1项、国家科技进步四等奖1项,省部级二等奖三等奖6项。 培养人才,长江学者1人,百人计划1人,已出站博士后6人,博导15人,已毕业博士生61人,已毕业硕士人。 学术团队 重点实验室 主任 周电 ZHOUDIAN 男教授、博导 副主任 曾璇 ZENGXUAN 女教授、博导 任俊彦 RENJUNYAN 男教授、博导

MOS管及简单CMOS逻辑门电路原理图

MOS管及简单CMOS逻辑门电路原理图 现代单片机主要是采用CMOS工艺制成的。 1、MOS管 MOS管又分为两种类型:N型和P型。如下图所示: 以N型管为例,2端为控制端,称为“栅极”;3端通常接地,称为“源极”;源极电压记作Vss,1端接正电压,称为“漏极”,漏极电压记作VDD。要使1端与3端导通,栅极2上要加高电平。 对P型管,栅极、源极、漏极分别为5端、4端、6端。要使4 端与6端导通,栅极5要加低电平。 在CMOS工艺制成的逻辑器件或单片机中,N型管与P型管往往是成对出现的。同时出现的这两个CMOS 不导通(即“截止”或“关断”),所以称为“互补型 2、CMOS逻辑电平 高速CMOS电路的电源电压VDD通常为+5V;Vss接地,是0V。 高电平视为逻辑“1”,电平值的范围为:VDD的65%~VDD(或者VDD-1.5V~VDD) 低电平视作逻辑“0”,要求不超过VDD的35%或0~1.5V。 +1.5V~+3.5V应看作不确定电平。在硬件设计中要避免出现不确定电平。 近年来,随着亚微米技术的发展,单片机的电源呈下降趋势。低电源电压有助于降低功耗。VDD为3.3V的CMOS器件已大量使用。在便携式应用中,VDD为2.7V,甚至1.8V的单片机也已经出现。将来电源电压还会继续下降,降到0.9V,但低于VDD的35%的电平视为逻辑“0”,高于VDD的65%的电平视为逻辑“1”的规律仍然是适用的。

3、非门 非门(反向器)是最简单的门电路,由一对CMOS管组成。其工作原理如下:A端为高电平时,P型管截止,N型管导通,输出端C的电平与Vss保持一致,输出低电平;A端为低电平时,P型管导通,N型管截止,输出端C的电平与V DD一致,输出高电平。 4、与非门 与非门工作原理: ①、A、B输入均为低电平时,1、2管导通,3、4管截止,C端电压与V DD 一致,输出高电平。 ②、A输入高电平,B输入低电平时,1、3管导通,2、4管截止,C端电位与1管的漏极保持一致,输出高电平。

电子电路原理图识图的心得

电子电路原理图识图心得 今天小编介绍电子电路原理图的识图方法,其中前面三种方法主要是分析具体电路的常用方法,后面两种方法可供我们自学电路或进行教学时做以参考。这些方法有相通之处,即可以单独使用,也可以融会贯通。 电子电路图是电子产品和电子设备的语言,而电子电路原理图是电子电路图的重要组成部分,怎样看懂原理图是学习电子技术的一项重要内容。识图的过程是综合运用所学过的电子技术相关知识,分析并解决问题的过程,识读原理图是有一定规律可遵循的。本文所阐述的五种识图方法,是我结合多年教学经验并参考相关书籍资料总结归纳的,希望可以给在电子电路原理图识图方面有困惑的同学们一些启示,另外,其中一些方法也可作为老师进行相关识图教学时的参考。 电子电路原理图的概念及识图意义 电子电路图一般由电路原理图、方框图和装配(安装)图构成,其中电路原理图是电子电路图的重要组成部分,它是由各种代表实际电子元器件的符号(图形、文字)及注释性字符组成的。从电路原理图我们可以看出每个电子元器件的具体参数(如型号、标称值)及各个元器件之间的连接关系。 识图,是从事电子技术工作人员的一项基本功,通过识图可以帮助人们去尽快地熟悉设备的构造、工作原理,了解各种元器件、仪表的连接以及安装;识图也是进行电子制作或维修的前提;识图也有助

于我们迅速熟悉了解各种新型的电子仪器及设备。 电子电路原理图的识图方法 识读电子电路原理图必须了解掌握一定的电子技术的基本知识,但是,即使具备一定的电子技术基础知识,在刚开始接触电路图时也会感到有些困难,但从多年从事电子技术教学的经验中,我觉得识读电子电路原理图还是有一定方法可以遵循的。结合光控和声控延时照明电路分析。 将电路解体分块,分成若干单元电路。一些复杂的电路,通常可以按照电路所实现的功能分为几个部分,这样可以把一个复杂的电路分解成若干简单的电路来分析,简化了分析电路的难度。如光控和声控延时照明楼道灯电路可分解成声控接收放大电路、单稳态延时电路、光控电路和电源电路四个部分。又如调幅收音机电路可以分解成输入回路、混频、中放、前置低放、功放这几个单元电路。 掌握典型单元电路的结构及特点。常见的典型单元电路有放大电路、振荡电路、滤波电路等。这些单元电路通常是以三极管或集成电路作为核心器件来组成的,并具备一定的结构形式,一些复杂的电路都是在这些典型单元电路基础上进行扩充来构成的。如放大电路通常是以三极管或集成运放为核心的单元电路,它的结构特点是有一个输入端和一个输出端;振荡电路通常也是以三极管或集成运放为核心的单元电路,它的结构特点是没有对外的电路输入端,在三极管或集成运放的输入端与输出端之间接有一个具有选频功能的正反馈网络;滤波电路通常以集成运放为核心,它的结构特点是含有电容器或

集成电路设计的发展现状及趋势

集成电路设计的发展现状及趋势 摘要:集成电路设计展现状及趋势是全世界微电子技术发展的重中之重,同时也是我国面临的有利机会和严峻挑战。只有认清了现状和找对了趋势,我国的集成电路发展才会越来越强。下面将简要介绍SoC 设计技术、低功耗设计技术、软硬件协同设计技术,以及集成电路设计技术优势、发展现状和趋势。 关键词:集成电路设计、SoC设计、发展现状、趋势 一、引言 集成电路设计是集成电路研制中的一个重要环节。集成电路的发展经历了一个比较漫长的过程,下面将以时间为顺序,简述一下集成电路的发展过程。1906年,人类历史上第一个电子管诞生;1912年前后,电子管的制作日趋成熟引发了人类无线电技术的进一步发展;1918年前后,人类逐步发现了半导体材料;1920年,又继续发现了半导体材料所具有的光敏特性;1932年前后,科学家运用量子学说建立了能带理论研究半导体现象的规律;1956年,硅台面晶体管在社会上问世;1960年12月,人类第一块硅集成电路制造成功,引起了社会的轰动;1966年,美国贝尔实验室又使用了比较完善的硅外延平面工艺技术制造成了世界第一块公认的大规模集成电路。 1988年:16M DRAM问世,集成电路中1平方厘米大小的硅片上集成有3500万个晶体管,这项成果的问世标志着世界进入了超大规模集成电路阶段的更高阶段。1997年:300MHz奔腾Ⅱ问世,技术采用

了0.25μm工艺,300MHz奔腾Ⅱ的推出让计算机的发展更加如虎添翼,300MHz奔腾Ⅱ的发展速度确实让人惊叹。2009年:intel 酷睿i系列技术的全新推出,这项技术创纪录采用了世界上领先的32纳米工艺技术,并且下一代22纳米工艺正在紧张就绪的研发。随着社会竞争的不断加剧,集成电路制作工艺也在不断的日益成熟和各集成电路厂商的不断竞争和完善。在这种大环境下,集成电路将会继续发挥了它的更大功能,更好的为人类和社会服务。随着集成度技术的日益提高,集成电路设计成本和设计周期已经成为了集成电路技术,特别是超大规模集成电路产品研制成本和产品周期的主要部分。众所周知,集成电路设计社会发展的先导性产业,决定着国家信息的安全,其战略地位将越来越明显。而最新研制成果利用电子设计自动化EDA工具,将会根据集成电路的不同设计采用不同的设计方法,这样就可以在保证设计正确的情况下,更好的缩短设计周期和更高效的节省设计成本,在市场更好的提高产品的市场竞争力。下面将简要介绍SoC设计技术、低功耗设计技术、软硬件协同设计技术。 1:SoC设计技术顾名思义,就是IP技术的集成。目前SoC设计集成了多种功能,在工艺上可以被不断扩大而被广泛需要,例如模拟以及混合信号、射频、MEMS、光电、生物电以及其他非传统部件在一个芯片上的集成,SoC基本的概念以及特点目前已经被趋于一致,顾名思义的来讲,就是系统芯片将一个系统的多个部分而集中在一个芯片上,能够高效完成某种完整电子系统功能

基本逻辑门电路知识介绍

基本逻辑门电路知识介绍 1.1 门电路的概念: 实现基本和常用逻辑运算的电子电路,叫逻辑门电路。实现与运算的叫与门,实现或运算的叫或门,实现非运算的叫非门,也叫做反相器,等等(用逻辑1表示高电平;用逻辑0表示低电平) 11.2 与门: 逻辑表达式F=A B 即只有当输入端A和B均为1时,输出端Y才为1,不然Y为0.与门的常用芯片型号有:74LS08,74LS09等. 11.3 或门:逻辑表达式F=A+ B 即当输入端A和B有一个为1时,输出端Y即为1,所以输入端A和B均为0时,Y才会为O.或门的常用芯片型号有:74LS32等. 11.4.非门逻辑表达式F=A

即输出端总是与输入端相反.非门的常用芯片型号有:74LS04,74LS05,74LS06,74LS14等. 11.5.与非门 逻辑表达式 F=AB 即只有当所有输入端A和B均为1时,输出端Y才为0,不然Y为 1.与非门的常用芯片型号有:74LS00,74LS03,74S31,74LS132等. 11.6.或非门:逻辑表达式 F=A+B 即只要输入端A和B中有一个为1时,输出端Y即为0.所以输入端A和B均为0时,Y才会为1.或非门常见的芯片型号有:74LS02等. 11.7.同或门: 逻辑表达式F=A B+A B 11.8.异或门:逻辑表达式F=A B+A B

11.9.与或非门:逻辑表逻辑表达式F=AB+CD A D 11.10.RS触发器: 电路结构 把两个与非门G1、G2的输入、输出端交叉连接,即可构成基本RS触发器,其逻辑电路如图7.2.1.(a)所示。它有两个输入端R、S和两个输出端Q、Q。 工作原理 : 基本RS触发器的逻辑方程为: 根据上述两个式子得到它的四种输入与输出的关系: 1.当R=1、S=0时,则Q=0,Q=1,触发器置1。 2.当R=0、S=1时,则Q=1,Q=0,触发器置0。 如上所述,当触发器的两个输入端加入不同逻辑电平时,它的两个输出端Q和Q有两种互补的稳定状态。一般规定触发器Q端的状态作为触发器的状态。通常称触发器处于某种状态,实际是指它的

实验室常用模拟集成电路

实验室常用模拟集成电路 序号型号名称 M001 2P4M 可控硅 M002 4N35 通用光电耦合器 M003 6N135 数字逻辑隔离 M004 24C01 1K/2K 5V I2C 总线串行EEPROM M005 24LC08B 8K I2C 总线串行EEPROM M006 93C46 1K 串行EEPROM M007 AD574 12-BIT,DAC 转换器 M008 BM2272 遥控译码器 M009 CA3140E 4.5MHz,BiMOS 运算放大器 M010 TLP521 可编程控制AC/DC 输入固态继电器 M011 7805 正5V 三端稳压集成电路 M012 LM7905 负5V 三端稳压集成电路 M013 LA7806 B/W 电视机同步、偏转电路,16PIN M014 7906C 负6V 三端稳压集成电路 M015 7808A 正8V 3 端稳压器,输入35V,功率20.8W M016 7908AC 正8V 3 端稳压器,输入35V,功率12W M017 LM7809 正9V 三端稳压集成电路 M018 ADS7809 正9V 三端稳压集成电路 M019 TA7810S 0.5A,3 端稳压器 M020 TDA7910N 负10V 3 端稳压器,输入-35V,1A,功率12W M021 IRF7811A N-MOSFET,功率场效应管,28V/11.4A/2.5W M022 7812A 正12V 3 端稳压器,输入35V,功率20.8W M023 LM7912 1A 3 端稳压器 M024 AD7813 2.5V-5.5V,400kSPS,8/10-BIT,采样,ADC 转换器M025 LM7815 正15V 三端稳压集成电路 M026 LM7915 负15V1A 3 端稳压器 M027 AD7819 2.7V-5.5V,200KSPS,8-BIT,采样,ADC 转换器 M028 LA7820 彩色电视机同步/偏转电路 M029 L7920C 负20V1A 3 端稳压器 M030 LC7821 模拟开关 M031 LM7824 正24V 三端稳压集成电路 M032 KA7924 负24V1A 3 端稳压器 M033 AD7825 3Vto5V、2MSPS、1/4/8 通道、8BitAD 转换器 M034 PJ7925CZ 负25V1A 3 端稳压器 M035 ADS7826 10/8/12 位取样模拟数字转换器用2.7V 的电源 M036 IRF840 功率场效应管,大功率、高速, 500V/8A/125W M037 ADC0809 8-BIT up 兼容8 通道多路复用器A/D 转换器 M038 ADC0832 2 路,8-BIT 串行输入/输出A/D 转换多路选择 M039 LM324N 四路运算放大器 M040 LM339 低功耗低失调电压四比较器 M041 LM358 低功率双运算放大器

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