福州大学集成电路应用实验一
福州大学开题报告
北邮数电实验报告1. 实验目的本实验的目的是通过实际操作和实验验证，加深对数字电路的理解和掌握。
具体实验内容包括： 1. 实现各种基本逻辑电路（与门、或门、非门、异或门等）的电路设计。
2. 学习使用开关和LED灯进行数字信号输入和输出。
3. 掌握数字电路实验中常用的仪器设备的使用方法。
2. 实验器材和环境本实验所使用的器材和环境如下： - FPGA实验箱 - 数字逻辑集成电路（与门、或门、非门、异或门等） - 电源 - 接线板 - 数字电路实验仪器3. 实验步骤3.1 实验准备首先，我们需要将实验所需的器材连接好，包括将数字逻辑集成电路插入到FPGA实验箱上的插槽中，并将电源正确连接。
3.2 电路设计与布线根据实验要求，我们需要设计不同的基本逻辑电路。
比如，要设计一个与门电路，可以通过将两个输入端分别与两个开关连接，将输出端连接到一个LED灯上。
其他的逻辑电路同样可以设计类似的方式。
在设计和布线的过程中，需要注意保持电路的连通性，并避免出现短路等问题。
3.3 输入和输出信号设置根据实验要求，我们需要设置输入和输出信号。
可以通过控制开关的开合状态来设置输入信号，然后观察LED灯的亮灭情况来判断输出信号的状态是否符合预期。
3.4 实验数据记录和分析在实验过程中，我们需要记录每个逻辑电路的输入和输出信号状态，并进行分析。
可以通过绘制真值表或者逻辑门表来记录并分析数据。
4. 实验结果与分析根据实验步骤中记录的数据，我们可以得出实验结果，并进行进一步的分析。
比如，可以通过比对设计的逻辑电路输出和预期输出的差异，来判断实验是否成功完成。
5. 总结与反思通过本次实验，我深入了解和掌握了数字电路的基本原理和实验方法。
通过设计和实验验证，加深了对基本逻辑电路的理解，并熟悉了数字电路实验所使用的仪器设备。
在实验过程中，我遇到了一些问题，比如电路连接错误导致的信号不稳定等，但通过仔细调试和排查，最终解决了这些问题。
福州大学集成电路应用课程设计报告材料
《集成电路应用》课程设计基于锁相环CD4046的数字频率合成器学院：物理与信息工程学院专业: 电子信息工程年级： 2015级某某：X 桢学号：指导教师：许志猛基于锁相环CD4046的数字频率合成器一、内容摘要：随着通讯，宇航和遥控遥测技术的不断开展，对信号频率的调控，稳定度和准确度的要求不断提高。
频率合成器就是以一个或少量的高准确度和高稳定度的标准频率作为参考频率，导出多个或大量的输出频率，这些输出频率的准确度和稳定度与参考频率是一致的。
本设计是基于锁相环CD4046制作的是频率合成器，锁相环是一种很有效的信号处理技术，它能严格跟踪想干信号频率。
利用锁相环构成的频率合成器电路结构简单，输出频率成分频谱纯度高，是一个较好的频率转换系统。
锁相频率合成器是一个闭环系统，结构简单，本钱低，有较高的频率准确度。
二、设计目的：1. 掌握锁相环的根本工作原理，锁相环外部元件的选择方法。
2. 掌握频率合成器的设计思路。
3. 结合所学的内容和知识，学会设计一个完整的电路。
三、设计步骤：1. 设计方案，确定电路形式，画出电路图。
2. 选取各局部电路所需元件并计算出元件参数。
3. 绘制PCB 电路图。
4. 转印并腐蚀电路板，进展焊接和组装电路。
5. 调试并测量电路性能。
四、主要技术指标：1. 频率合成X 围：KHz 100~KHz 102. 步进频率：KHz 13. 频率稳定度：%5≤∆ff4. 振荡器局部指定采用4053芯片5. 时钟源分频 > 2五、总体方案确实定：总体方案的设计原理框图如图1所示，锁相环路对稳定度的参考振动器锁定，环内串接可编程的分频器，通过改变分频器的分配比N ，从而就得到N 倍参考频率的稳定输出。
振荡源输出的信号频率f1，经固定分频后〔M 分频〕得到基准频率f2，输入锁相环的相位比拟器〔PC 〕。
锁相环的VCO 输出信号经可编程分频器〔N 分频〕后输入到PC 的另一端，这两个信号进展相位比拟，当锁相环路锁定后得到： f1/M=f2=f3/N=f4 故 f3=Nf2 (f2为基准频率) 当N 变化时，或者N/M 变化时，就可以得到一系列的输出频率f3。
福州大学集成电路应用实验二-参考模板
《集成电路应用》课程实验实验二锁相环综合实验学院：物理与信息工程学院专业: 电子信息工程年级： 2015级姓名：张桢学号：指导老师：许志猛实验二锁相环综合实验一、实验目的：1.掌握锁相环的基本原理。
2.掌握锁相环外部元件的选择方法。
3.应用CD4046锁相环进行基本应用设计。
二、元件和仪器：1.CD40462.函数信号发生器3.示波器4.电阻、电容若干5.面包板三、实验原理：1.锁相环的基本原理。
锁相环最基本的结构如图所示。
它由三个基本的部件组成：鉴相器（PD）、环路滤波器（LPF）和压控振荡器（VCO）。
锁相环工作原理图鉴相器是个相位比较装置。
它把输入信号Si(t)和压控振荡器的输出信号So(t)的相位进行比较，产生对应于两个信号相位差的误差电压Se(t)。
环路滤波器的作用是滤除误差电压Se(t)中的高频成分和噪声，以保证环路所要求的性能，增加系统的稳定性。
压控振荡器受控制电压Sd(t)的控制，使压控振荡器的频率向输入信号的频率靠拢，直至消除频差而锁定。
锁相环是个相位误差控制系统。
它比较输入信号和压控振荡器输出信号之间的相位差，从而产生误差控制电压来调整压控振荡器的频率，以达到与输入信号同频。
在环路开始工作时，如果输入信号频率与压控振荡器频率不同，则由于两信号之间存在固有的频率差，它们之间的相位差势必一直在变化，结果鉴相器输出的误差电压就在一定范围内变化。
在这种误差电压的控制下，压控振荡器的频率也在变化。
若压控振荡器的频率能够变化到与输入信号频率相等，在满足稳定性条件下就在这个频率上稳定下来。
达到稳定后，输入信号和压控振荡器输出信号之间的频差为零，相差不再随时间变化，误差电压为一固定值，这时环路就进入“锁定”状态。
这就是锁相环工作的大致过程。
2.CD4046芯片的工作原理。
CD4046是通用的CMOS锁相环集成电路，其特点是电源电压范围宽（为3V －18V），输入阻抗高(约100MΩ)，动态功耗小，在中心频率f0为10kHz下功耗仅为600μW，属微功耗器件。
集成电路实验报告
班级：XX姓名：XXX学号：XXXXXX指导老师：XXX实验日期：XXXX年XX月XX日一、实验目的1. 理解集成电路的基本组成和工作原理。
2. 掌握基本的集成电路设计方法，包括原理图设计、版图设计、仿真分析等。
3. 学习使用集成电路设计软件，如Cadence、LTspice等。
4. 通过实验加深对集成电路理论知识的理解，提高动手能力和问题解决能力。
二、实验内容本次实验主要包括以下内容：1. 原理图设计：使用Cadence软件绘制一个简单的CMOS反相器原理图。
2. 版图设计：根据原理图，使用Cadence软件进行版图设计，并生成GDSII文件。
3. 仿真分析：使用LTspice软件对设计的反相器进行仿真分析，测试其性能指标。
4. 版图与原理图匹配：使用Cadence软件进行版图与原理图的匹配，确保设计正确无误。
三、实验步骤1. 原理图设计：- 打开Cadence软件，选择原理图设计模块。
- 根据反相器原理，绘制相应的电路符号，包括NMOS和PMOS晶体管、电阻和电容等。
- 设置各个元件的参数，如晶体管的尺寸、电阻和电容的值等。
- 完成原理图设计后，保存文件。
2. 版图设计：- 打开Cadence软件，选择版图设计模块。
- 根据原理图，绘制晶体管、电阻和电容的版图。
- 设置版图规则，如最小线宽、最小间距等。
- 完成版图设计后，生成GDSII文件。
3. 仿真分析：- 打开LTspice软件，选择仿真模块。
- 将GDSII文件导入LTspice，生成对应的原理图。
- 设置仿真参数，如输入电压、仿真时间等。
- 运行仿真，观察反相器的输出波形、传输特性和功耗等性能指标。
4. 版图与原理图匹配：- 打开Cadence软件，选择版图与原理图匹配模块。
- 将原理图和版图导入匹配模块。
- 进行版图与原理图的匹配，检查是否存在错误或不一致之处。
- 修正错误，确保版图与原理图完全一致。
四、实验结果与分析1. 原理图设计：- 成功绘制了一个简单的CMOS反相器原理图，包括NMOS和PMOS晶体管、电阻和电容等元件。
集成电路设计实验报告
集成电路设计实验报告时间：2011年12月实验一原理图设计一、实验目的1.学会使用Unix操作系统2.学会使用CADENCE的SCHEMA TIC COMPOSOR软件二：实验内容使用schematic软件，设计出D触发器，设置好参数。
二、实验步骤1、在桌面上点击Xstart图标2、在User name：一栏中填入用户名，在Host：中填入IP地址，在Password：一栏中填入用户密码，在protocol：中选择telnet类型3、点击菜单上的Run！，即可进入该用户unix界面4、系统中用户名为“test9”，密码为test1234565、在命令行中（提示符后，如：test22>）键入以下命令icfb&↙(回车键)，其中& 表示后台工作，调出Cadence软件。
出现的主窗口所示：6、建立库(library)：窗口分Library和Technology File两部分。
Library部分有Name和Directory 两项，分别输入要建立的Library的名称和路径。
如果只建立进行SPICE模拟的线路图，Technology部分选择Don’t need a techfile选项。
如果在库中要创立掩模版或其它的物理数据（即要建立除了schematic外的一些view），则须选择Compile a new techfile(建立新的techfile)或Attach to an existing techfile(使用原有的techfile)。
7、建立单元文件(cell)：在Library Name中选择存放新文件的库，在Cell Name中输入名称，然后在Tool选项中选择Composer-Schematic工具(进行SPICE模拟)，在View Name中就会自动填上相应的View Name—schematic。
当然在Tool工具中还有很多别的工具，常用的像Composer－symbol、virtuoso－layout等，分别建立的是symbol、layout 的视图（view）。
集成电路实验报告
集成电路实验报告本次实验主要介绍集成电路的基本概念和电路设计方法，通过设计和制作CMOS场效应晶体管（MOSFET）的放大器电路来实现对这些知识的应用。
本次实验的主要内容如下：一、实验器材和材料本次实验所使用的器材和材料：1、计算机2、激光打印机3、示波器4、信号源5、直流电源6、理想电感7、电容8、MOSFET二、实验原理本次实验涉及的知识点包括：1、MOSFET的基本概念和特性MOSFET是一种场效应管，在电子学中起到了很重要的作用。
它的主要特点是控制端的电压可以改变通道区中的电子密度，从而控制电流流过管子中的通道。
根据不同的控制方式，MOSFET可以分为N型和P型两种。
2、放大器电路的基本原理放大器电路是一种能够放大电信号的电路，可以将小电信号放大为相对较大的电信号。
根据不同的信号类型和放大器类型，可以设计不同种类的放大器电路。
三、实验内容和步骤本次实验的实验内容和步骤如下：1、设计MOSFET的放大器电路首先，我们需要根据实验所需放大器的需求，设计出一种合理的MOSFET放大器电路。
具体步骤如下：（1）根据输入信号和输出信号的大小，计算出所需放大器的放大倍数。
（2）根据放大倍数，选择合适的与MOSFET配合使用的电容和电阻。
（3）将MOSFET、电容和电阻按照电路图的样式和连接方式进行连接。
制作和测试MOSFET放大器电路，具体步骤如下：（2）使用万用表对焊接完成的电路进行测试，确保电路连接正常。
（3）将电路连接到直流电源和信号源上，调节电源和信号源的参数，测试电路的放大效果。
四、实验结果分析本次实验的主要结果包括设计和制作的MOSFET放大器电路以及测试结果。
通过测试结果的分析，我们可以对电路的性能进行评估，并确定是否满足所需放大倍数的要求。
五、实验总结通过本次实验，我们了解了集成电路的基本概念和电路设计方法，并掌握了MOSFET放大器电路的设计和制作方法。
通过实验结果的分析，我们也可以更好地理解和掌握集成电路的相关知识和应用。
集成电路认识实习报告
一、实习背景随着科技的飞速发展，集成电路作为现代电子设备的核心组成部分，其重要性日益凸显。
为了更好地理解集成电路的设计、制造和应用，提高自身的专业素养，我于近期参加了集成电路认识实习。
本次实习旨在通过实际操作和理论学习，对集成电路有一个全面的认识。
二、实习目的1. 了解集成电路的基本概念、发展历程和分类。
2. 掌握集成电路设计的基本原理和方法。
3. 熟悉集成电路制造工艺流程。
4. 学习集成电路在电子设备中的应用。
三、实习内容1. 理论学习实习初期，我们系统地学习了集成电路的基本概念、发展历程和分类。
了解到集成电路是由半导体材料制成的，可以完成特定功能的电子器件。
根据集成度不同，集成电路可分为小规模集成电路、中规模集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电路。
接着，我们学习了集成电路设计的基本原理和方法。
主要包括模拟集成电路设计和数字集成电路设计。
模拟集成电路设计主要针对连续变化的信号，如电压、电流等；数字集成电路设计则针对离散的信号，如数字信号、脉冲信号等。
2. 实验操作在理论学习的基础上，我们进行了集成电路实验操作。
主要内容包括：（1）集成电路焊接：学习如何使用焊接工具对集成电路进行焊接，掌握焊接技巧。
（2）集成电路测试：使用测试仪器对焊接好的集成电路进行测试，确保其功能正常。
（3）集成电路应用：设计并搭建简单的集成电路应用电路，如数字逻辑电路、模拟信号处理电路等。
3. 交流讨论在实习过程中，我们与教师和同学进行了深入的交流讨论。
通过讨论，我们了解到集成电路设计、制造和应用领域的前沿动态，拓宽了视野。
四、实习收获通过本次实习，我收获颇丰：1. 深入了解了集成电路的基本概念、发展历程和分类。
2. 掌握了集成电路设计的基本原理和方法。
3. 熟悉了集成电路制造工艺流程。
4. 学会了如何使用测试仪器对集成电路进行测试。
5. 提高了动手能力和团队协作能力。
五、实习体会1. 集成电路是现代电子设备的核心组成部分，其发展水平代表了国家的科技实力。
集成电路的基础实验与应用
集成电路的基础实验与应用摘要：本文旨在介绍集成电路的基础实验与应用。
首先，介绍了集成电路的定义和分类。
随后，探讨了集成电路的基本特性以及其在电子产品中的广泛应用。
然后，详细介绍了集成电路实验的基本原理和操作步骤。
最后，讨论了集成电路在通信、计算机和医疗等领域的应用，并指出了未来发展的趋势。
1. 引言集成电路（Integrated Circuit，简称IC）是在单个芯片上集成了数百到数百万个电子元件的电路。
它的产生极大地推动了电子技术的发展，使得电子产品更加小型化、高效化和可靠化。
本文旨在通过实验和应用的角度探讨集成电路的基础知识和相关技术。
2. 集成电路的定义和分类集成电路是将多个电子元件（如晶体管、二极管等）通过金属联系线等方式连接在一起，形成一个电子系统。
根据电子元件的数量和复杂程度，集成电路可以分为小规模集成电路（SSI）、中规模集成电路（MSI）和大规模集成电路（LSI）等多个类别。
3. 集成电路的基本特性集成电路相比于传统的离散元件电路，具有以下几个基本特性：1) 紧凑性：集成电路中的电子元件被集成在一个小芯片上，具有很高的集成度和紧凑性。
2) 可靠性：集成电路采用批量生产的工艺，因此在质量和可靠性上具有很高的保障。
3) 低功耗：由于电子元件之间的距离很近，集成电路具有较低的功耗特性。
4) 高性能：集成电路在单个芯片上集成了大量电子元件，因此具有较高的性能和功能。
4. 集成电路的应用集成电路在电子产品的制造中具有广泛的应用，包括但不限于：1) 通信领域：集成电路在手机、无线网络和卫星通信等领域中扮演重要的角色，实现了信息的传递和交流。
2) 计算机领域：集成电路是计算机硬件的重要组成部分，通过集成电路的高速运算，实现了计算机的高效处理能力。
3) 医疗领域：集成电路在医疗器械中的应用越来越广泛，如心脏起搏器、血压计和体温计等。
4) 汽车电子领域：集成电路在汽车电子系统的控制和管理中发挥着关键作用，提高了汽车的安全性和舒适性。
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《集成电路应用》课程实验实验一4053门电路综合实验
学院：物理与信息工程学院
专业: 电子信息工程
年级：2015级
姓名：张桢
学号：
指导老师：许志猛
实验一4053门电路综合实验
一、实验目的：
1.掌握当前广泛使用的74/HC/HCT系列CMOS集成电路、包括门电路、
反相器、施密特触发器与非门等电路在振荡、整形、逻辑等方向的应用。
2.掌握4053的逻辑功能，并学会如何用4053设计门电路。
3.掌握多谐振荡器的设计原理，设计和实现一个多谐振荡器，学会选取和
计算元件参数。
二、元件和仪器：
1.CD4053三2通道数字控制模拟开关
2.万用表
3.示波器
4.电阻、电容
三、实验原理：
1.CD4053三2通道数字控制模拟开关
CD4053是三2通道数字控制模拟开关，有三个独立的数字控制输入端A、B、C和INH输入，具有低导通阻抗和低的截止漏电流。
幅值为4.5～20V的数字信号可控制峰-峰值至20V的数字信号。
CD4053的管脚图和功能表如下所示
CD4053真值表
根据CD4053的逻辑功能，可以由CD4053由4053电路构成如下图所示
8种逻辑门（反相器与非门或非门、反相器、三态门、RS 触发器、——RS 触发器、异或门等）。
输入状态 接通通道
])
2)(()(ln[T DD T DD T DD T V V V V V V V RC T -+--=2.多谐振荡器的设计
非门作为一个开关倒相器件，可用以构成各种脉冲波形的产生电路。
电路的
基本工作原理是利用电容器的充放电，当输入电压达到与非门的阈值电压VT 时，门的输出状态即发生变化。
因此，电路输出的脉冲波形参数直接取决于电路中阻容元件的数值。
可以利用反相器设计出如下图所示的多谐振荡器
这样的多谐振荡器输出的信号周期计算公式为：
当R S ≈2R 时，若：VT=0.5VDD ，对于HC 和HCU 型器件，有
T ≈2.2RC
对于HCT 型器件，有
T ≈2.4RC
四、实验内容：
1. 验证CD4053的逻辑功能，用4053设计门电路，并验证其逻辑功能：
（1）根据实验原理设计如下的反相器电路图：
（2）在面包板上连接电路。
（3）验证逻辑功能：
测试结果：0为低电平，1为高电平
A
X 0
1 1
2. 设计多谐振荡器：
（1）根据实验原理设计如下的电路图：
4053构成的RC 振荡器
CD4053构成反相器电路
（2）在面包板上连接电路。
（3）用示波器观察输出波形，记录输出信号的频率，与其和理论值进行对比：
实验记录表格
理论值F=（1/T）≈（1/2.2RC）= 454.5Hz
五、实验总结：
通过本次实验，我学习和了解了CMOS集成芯片的特点，明白了CMOS集成芯片在电路设计中的应用。
通过运用4053设计门电路，我掌握了CD4053的逻辑功能，以及如何用4053设计各种门电路。
同时，用设计出来的反相器，搭成多谐振荡器，我学会了如何选取并计算一个多谐振荡器的元件参数。