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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(guān)鍵詞:鎖相環(huán);NE564;解調(diào);倍頻

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

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

1鎖相環(huán)路的基本組成

鎖相環(huán)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(dāng)電路達(dá)到平衡狀態(tài)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(xiàn)了無頻差的頻率跟蹤和相位跟蹤。

2集成鎖相環(huán)NE564介紹及應(yīng)用

NE564 (L564)是超高頻通用單片集成鎖相環(huán)路,在通信及電子技術(shù)領(lǐng)域中有著廣泛的用途,可用作高速調(diào)制解調(diào)器、數(shù)字頻移鍵控(FSK)信號的產(chǎn)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(huán)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(diǎn),在NE564 中作了若干改進(jìn):在鑒頻器前增加限幅器,可改善調(diào)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(jìn),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(huán)內(nèi)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(xiàn)了控制環(huán)路增益;壓控振蕩器VCO;輸出放大器A2(AMPLIFIER)與直流恢復(fù)電路;施密特觸發(fā)器(POST DETECTION PROCESSOR)

鎖相環(huán)NE564的主要參數(shù)如下:

NE564的最高工作頻率為50 MHz,最大鎖定范圍達(dá)±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(diào)電壓達(dá)140 mVP-P。輸入信號為有效值大于或等于200 mVRms。

2.2 NE564基本應(yīng)用電路――鎖相解調(diào)電路在鎖相解調(diào)電路中,信號從第6腳經(jīng)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(diào)制信號經(jīng)過運(yùn)算放大器IC72放大后輸出。

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

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

參考文獻(xiàn):

[1]沈偉慈.高頻電路[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2000.

[2]童詩白.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社,1996.

篇2

關(guān)鍵詞： 啟發(fā)式教學(xué) 學(xué)習(xí)能力 《半導(dǎo)體集體電路原理與實踐》課程教學(xué)

《半導(dǎo)體集成電路原理與實踐》是微電子技術(shù)專業(yè)的一門重要的專業(yè)課程，與前后課程聯(lián)系緊密。學(xué)好這門課程對于學(xué)生掌握專業(yè)知識來說非常重要。

從學(xué)生的情況來說，有些學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)比較薄弱，特別是理科方面的基礎(chǔ)。對于基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)計算和電路分析方法有一定的了解，卻不能熟練掌握應(yīng)用。

從課程來說，這門課程本身有一定的難度，理論性比較強(qiáng)，包含了很多分析。這就使得學(xué)生在理解和掌握上往往存在困難。傳統(tǒng)教學(xué)方法是教師單向地講授，這種單向的講授只是枯燥地向?qū)W生灌輸，重點(diǎn)在于老師而不是學(xué)生，缺乏讓學(xué)生自己思考研究的過程，最終獲得的學(xué)習(xí)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(fā)式的教學(xué)方法，這種教學(xué)方法更注重教與學(xué)的雙向溝通，重點(diǎn)在于學(xué)生。在教學(xué)中，通過老師開其意，實現(xiàn)學(xué)生達(dá)其辭的目的，重視學(xué)生受啟而發(fā)的過程。教學(xué)中，通過啟發(fā)讓學(xué)生展開研討，使學(xué)生在教學(xué)的過程中能更多地發(fā)表自己的觀點(diǎn)，更多地提出疑問。讓學(xué)生能夠主動思考，反復(fù)思考，加深理解。

課程中每個單元的教學(xué)過程都可以分為以下幾個步驟。

（1）明確教學(xué)目的。

（2）教師講授（啟）。

（3）學(xué)生討論，并自己完成相應(yīng)的練習(xí)。（發(fā)）

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

（5）最終由學(xué)生自己得出相應(yīng)的結(jié)論，總結(jié)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(xué)習(xí)目標(biāo)：掌握CMOS邏輯門電路的一般電路結(jié)構(gòu)和設(shè)計分析方法。然后教師先講授關(guān)于CMOS邏輯門電路的一些理論知識。如復(fù)習(xí)已經(jīng)學(xué)過的關(guān)于CMOS互補(bǔ)對的知識，并根據(jù)CMOS互補(bǔ)對的特點(diǎn)提出CMOS邏輯門設(shè)計的一般方法。

圖1 MOS邏輯規(guī)則

*對每個輸入使用一個NMOS/PMOS互補(bǔ)對

*將輸出節(jié)點(diǎn)通過PMOS與電源VDD相連

*將輸出節(jié)點(diǎn)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(jù)這個方法，給學(xué)生演示常用的二輸入與非門電路基本結(jié)構(gòu)是如何得到的，并根據(jù)電路中器件的工作狀態(tài)分析電路的功能與器件間連接方式之間的關(guān)系，進(jìn)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(guān)特性。結(jié)合已經(jīng)學(xué)過的CMOS反相器，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)為了保證良好的開關(guān)特性，二輸入與非門中NMOS的尺寸應(yīng)該對應(yīng)CMOS反相器中NMOS尺寸的兩倍。并進(jìn)一步得到結(jié)論：為保證開關(guān)特性，多個晶體管串聯(lián)時，晶體管的尺寸變大，芯片占用面積增加，因此電路設(shè)計中應(yīng)盡量避免多個晶體管串聯(lián)，特別是多個PMOS管串聯(lián)。

教師對二輸入與非門電路進(jìn)行設(shè)計，分析過程的演示，讓學(xué)生自己設(shè)計分析一些其他的CMOS邏輯門。

圖3 CMOS或非門

這個可讓學(xué)生自己畫圖得到，可以叫一個同學(xué)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(jù)巡查的結(jié)果，由教師總結(jié)存在的問題。

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>> “射頻集成電路設(shè)計”課程教學(xué)改革初探 應(yīng)用于相控陣收發(fā)組件的射頻微波集成電路設(shè)計探討 納米尺度互連線寄生參數(shù)的仿真及應(yīng)用于CMOS射頻集成電路設(shè)計 模擬集成電路設(shè)計教學(xué)探討 《集成電路設(shè)計》課程教學(xué)改革與探索 集成電路設(shè)計本科教學(xué)改革探索 集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)人才培養(yǎng)模式的探究 集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)CDIO培養(yǎng)模式的研究與實踐 集成電路設(shè)計專業(yè)課程體系改革與實踐 《數(shù)字集成電路設(shè)計原理》課程教學(xué)探索 集成電路設(shè)計作為專業(yè)核心課程設(shè)置的探討 集成電路設(shè)計方法及IP設(shè)計技術(shù)的探討 集成電路設(shè)計的本科教學(xué)現(xiàn)狀及探索 模擬集成電路設(shè)計教學(xué)方法探討 《專用集成電路設(shè)計》教學(xué)方法初探 結(jié)合集成電路設(shè)計大賽談創(chuàng)新能力的培養(yǎng) 同步數(shù)字集成電路設(shè)計中的時鐘偏移分析 《2012中國集成電路設(shè)計業(yè)發(fā)展報告》的統(tǒng)計及結(jié)論 模擬集成電路設(shè)計的自動化綜合流程研究 以工程需求為導(dǎo)向的集成電路設(shè)計閉環(huán)教育研究 常見問題解答 當(dāng)前所在位置：l.

[3]http：//.cn/Info/html/n14730_1.htm.

[4]http：///info/20121026/227691.shtml.

[5]馮衛(wèi)東.美科學(xué)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(shù)”課程新式教學(xué)理念應(yīng)用[J].科技信息，2010，（6）.

[7]李金鳳，王健，劉歡.“射頻集成電路設(shè)計”課程教學(xué)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(xué)改革與創(chuàng)新[J].唐山學(xué)院學(xué)報，2013，（1）.

[9]王立華.虛擬網(wǎng)絡(luò)分析儀在射頻電路設(shè)計中的應(yīng)用[J].電子測量技術(shù)，2012，（4）.

收稿日期：2013-09-10

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[關(guān)鍵詞]555時基集成電路；水塔水箱自動抽水控制系統(tǒng)

中圖分類號：TN911 文獻(xiàn)標(biāo)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(xiàn)多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及施密特觸發(fā)器等脈沖產(chǎn)生與變換電路。它常作為定時器廣泛應(yīng)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(yīng)用555時基集成電路芯片設(shè)計水塔水箱自動抽水控制系統(tǒng)，工作性能可靠、電路簡單、經(jīng)濟(jì)實用，操作方便。

一、 電路的組成

由555時基集成電路芯片設(shè)計的水塔水箱自動抽水控制系統(tǒng)的電路圖如圖2，它主要由555時基集成電路芯片，抽水系統(tǒng)，繼電器組成。在本文設(shè)計的水塔水池自動抽水控制系統(tǒng)中555時基集成電路芯片構(gòu)成施密特觸發(fā)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(guān)。

二、工作原理

1、555定時器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳功能：

555的內(nèi)部結(jié)構(gòu)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(fā)器.等多組單元電路.特別是由三只精度較高5k電阻構(gòu)成了一個電阻分壓器.為上.下比較器提供基準(zhǔn)電壓.所以稱之為555。

圖1

1腳：地，2腳：觸發(fā)輸入端，3腳：輸出端，4腳：復(fù)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(shè)計的水塔水箱自動抽水控制系統(tǒng)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(dāng)水位升到上限時，停止抽水；當(dāng)水箱中水位降至下限水位時，

開始抽水。

（1）、抽水過程

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

（2）、水滿情況，水泵停止抽水

當(dāng)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(diǎn)斷開，常閉觸點(diǎn)閉合，此時接到常閉觸點(diǎn)上的綠色發(fā)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(dāng)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(fā)器不變，水泵不抽水。只有當(dāng)水位降至c’以下后，才會重新啟動水泵抽水。

三、結(jié)束語

由555時基集成電路芯片設(shè)計的水塔水箱自動抽水控制系統(tǒng)具有工作性能可靠、電路簡單、經(jīng)濟(jì)實用，同時本供水系統(tǒng)自動控制，不用人工操作，使用方便等特點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

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集成電路設(shè)計公司在招聘版圖設(shè)計員工時，除了對員工的個人素質(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。一般都會對新員工做以下要求：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，了解電路原理，設(shè)計關(guān)鍵點(diǎn)；熟悉Foundry廠提供的工藝參數(shù)、設(shè)計規(guī)則；掌握主流版圖設(shè)計和版圖驗證相關(guān)EDA工具；完成手工版圖設(shè)計和工藝驗證[1，2]。另外，公司希望合格的版圖設(shè)計人員除了懂得IC設(shè)計、版圖設(shè)計方面的專業(yè)知識，還要熟悉Foundry廠的工作流程、制程原理等相關(guān)知識[3]。正因為其需要掌握的知識面廣，而國內(nèi)學(xué)校開設(shè)這方面專業(yè)比較晚，IC版圖設(shè)計工程師的人才缺口更為巨大，所以擁有一定工作經(jīng)驗的設(shè)計工程師，就成為各設(shè)計公司和獵頭公司爭相角逐的人才[4，5]。

二、針對企業(yè)要求的版圖設(shè)計教學(xué)規(guī)劃

1.數(shù)字版圖設(shè)計。數(shù)字集成電路版圖設(shè)計是由自動布局布線工具結(jié)合版圖驗證工具實現(xiàn)的。自動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、時序庫、時序約束文件。在數(shù)字版圖設(shè)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(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，可以由Foundry廠提供，也可由公司自定制標(biāo)準(zhǔn)單元版圖庫，因此對于初學(xué)者而言設(shè)計好標(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。在模擬集成電路設(shè)計中，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)知道為什么差分對需要匹配，應(yīng)當(dāng)知道有關(guān)信號流、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問題，但不再是壓倒一切的問題。在模擬電路版圖設(shè)計中，性能比尺寸更重要。另外，模擬集成電路版圖設(shè)計師作為前端電路設(shè)計師的助手，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)計師不僅懂工藝而且能看懂模擬電路。3.逆向版圖設(shè)計。集成電路逆向設(shè)計其實就是芯片反向設(shè)計。它是通過對芯片內(nèi)部電路的提取與分析、整理，實現(xiàn)對芯片技術(shù)原理、設(shè)計思路、工藝制造、結(jié)構(gòu)機(jī)制等方面的深入洞悉。因此，對工藝了解的要求更高。反向設(shè)計流程包括電路提取、電路整理、分析仿真驗證、電路調(diào)整、版圖提取整理、版圖繪制驗證及后仿真等。設(shè)計公司對反向版圖設(shè)計的要求較高，版圖設(shè)計工作還涵蓋了電路提取與整理，這就要求版圖設(shè)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(shù)字標(biāo)準(zhǔn)單元電路工作原理。

三、教學(xué)實現(xiàn)

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關(guān)鍵詞：電子科學(xué)與技術(shù)；集成電路設(shè)計；平臺建設(shè)；IC產(chǎn)業(yè)

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)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(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程（簡稱“質(zhì)量工程”），其建設(shè)的重要內(nèi)容之一就是使高校培養(yǎng)的理工科學(xué)生具有較強(qiáng)的實踐動手能力，更好地適應(yīng)社會和市場的需求[1]。為此，我校作為全國獨(dú)立學(xué)院理事單位于2007年6月通過了ISO2000：9001質(zhì)量管理體系認(rèn)證[2]，同時確立了“質(zhì)量立校、人才強(qiáng)校、文化興?！比蠛诵膽?zhàn)略，深入推進(jìn)內(nèi)涵式發(fā)展，全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。對于質(zhì)量工程采取了多方面多角度的措施：加強(qiáng)教學(xué)改革項目工程；鼓勵參加校內(nèi)學(xué)生創(chuàng)新項目立項，（大學(xué)生創(chuàng)新基金項目）；積極參加國家、省級等電子設(shè)計大賽；有針對性地對人才培養(yǎng)方案進(jìn)行大幅度的調(diào)整，增大課程實驗學(xué)時，實驗學(xué)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(jìn)，提高綜合性和設(shè)計性實驗的比重；同時增加專業(yè)實踐課程，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力；課程和畢業(yè)設(shè)計更注重選題來源，題目比以前具有更強(qiáng)的針對性，面向?qū)I(yè)，面向本地就業(yè)市場。不僅如此，學(xué)院還建立了創(chuàng)業(yè)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(xué)生的綜合素質(zhì)、創(chuàng)新和應(yīng)用能力。除了學(xué)校對電子信息類專業(yè)整體進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃和建設(shè)外，各個二級學(xué)院都以“質(zhì)量工程”建設(shè)為出發(fā)點(diǎn)和立足點(diǎn)，從專業(yè)工程的角度出發(fā)，努力探索各個專業(yè)新的發(fā)展思路和方向。由于集成電路設(shè)計是高校電子科學(xué)與技術(shù)、微電子學(xué)等相關(guān)專業(yè)的主要方向，因此與之相關(guān)的課程和平臺建設(shè)成為該專業(yè)工程探索的重點(diǎn)。通過對當(dāng)前國內(nèi)外高校該專業(yè)方向培養(yǎng)方案分析，設(shè)置的課程主要強(qiáng)調(diào)模擬/數(shù)字電路方向，相應(yīng)的課程體系為此服務(wù)，人才培養(yǎng)方案設(shè)置與之相對應(yīng)的理論和實踐教學(xué)體系；同時建立相應(yīng)的實習(xí)、實踐教學(xué)平臺。由此，依據(jù)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的特點(diǎn)，結(jié)合本專業(yè)學(xué)生的層次和專業(yè)面向，同時依據(jù)本地的人才需求深度和廣度，對以往的人才培養(yǎng)方案進(jìn)行革新，建立面向中山IC產(chǎn)業(yè)的集成電路設(shè)計專業(yè)應(yīng)用型的設(shè)計平臺。另外，從課程體系出發(fā)，強(qiáng)化IC設(shè)計的模擬集成電路后端版圖設(shè)計和驗證，使學(xué)生在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中得到實際的訓(xùn)練。通過這些改革既可有效地幫助學(xué)生迅速融入IC設(shè)計業(yè)，也為進(jìn)入IC制造行業(yè)提高層次到新高度。

一、軟件設(shè)計平臺在集成電路設(shè)計業(yè)的重要性

自從1998年高等學(xué)校擴(kuò)大招生以來，高校規(guī)模發(fā)展很快，在校大學(xué)生的人數(shù)比十五年前增長了10倍。高校的基礎(chǔ)設(shè)施和設(shè)備的投入呈現(xiàn)不斷增長的趨勢，學(xué)校的辦學(xué)條件不斷改善，同時，各個高校對實驗室的建設(shè)也在持續(xù)增大，然而在實驗室建設(shè)的過程中，盡管投入的資金量在不斷增大，但出現(xiàn)的現(xiàn)象是重視專業(yè)儀器和設(shè)備的投入，忽視專業(yè)設(shè)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(shè)計軟件，然而這種意識給專業(yè)發(fā)展必將帶來不利影響。對于IC專業(yè)來說，該專業(yè)主要面向集成電路的生產(chǎn)、測試和設(shè)計，其中集成電路設(shè)計業(yè)是最具活力、最有增長效率的一塊，即使是在國際金融危機(jī)的2009年，中國的IC設(shè)計業(yè)不僅沒有像半導(dǎo)體行業(yè)那樣同比下降10%，反而逆勢增長9.1%；在2010年，國際金融危機(jī)剛剛緩和，中國IC設(shè)計業(yè)的同比增速又快速攀升到45%；2011年全行業(yè)銷售額為624.37億元，2012年比2012年增長8.98%達(dá)到680.45億元，集成電路行業(yè)不僅增長速度快，發(fā)展前景好，而且可以滿足更多的高校學(xué)生就業(yè)和創(chuàng)業(yè)。為了滿足IC設(shè)計行業(yè)的要求，必須建設(shè)該行業(yè)需求的集成電路軟件設(shè)計平臺。眾所周知集成電路行業(yè)制造成本相對較高，這就要求設(shè)計人員在設(shè)計電路產(chǎn)品時盡量做到一次流片成功，而要實現(xiàn)這種目標(biāo)需要建設(shè)電路設(shè)計驗證的平臺，即集成電路設(shè)計專業(yè)軟件設(shè)計平臺。通過軟件平臺可以實現(xiàn)：電路原理拓?fù)鋱D的構(gòu)建及參數(shù)仿真和優(yōu)化、針對具體集成電路工藝尺寸生產(chǎn)線的版圖設(shè)計和驗證、對版圖設(shè)計的實際性能進(jìn)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(jīng)達(dá)到驗證的目的，因此，對于集成電路設(shè)計專業(yè)的學(xué)生或工作人員來說，軟件設(shè)計平臺的建設(shè)特別重要，如果沒有軟件設(shè)計平臺也就無法培養(yǎng)出真正的IC設(shè)計人才。因此，在培養(yǎng)具有專業(yè)特色的應(yīng)用型人才的號召下，學(xué)院不斷加大實驗室建設(shè)[3]，從電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)角度出發(fā)，建設(shè)IC軟件設(shè)計平臺，為本地區(qū)域發(fā)展和行業(yè)發(fā)展服務(wù)。

二、建設(shè)面向中山本地市場IC應(yīng)用平臺

近年來，學(xué)校從自身建設(shè)的實際情況出發(fā)，減少因?qū)嶒灲?jīng)費(fèi)緊張帶來的困境，積極推動學(xué)院集成電路設(shè)計專業(yè)方向的人才培養(yǎng)。教學(xué)單位根據(jù)集成電路設(shè)計的模塊特點(diǎn)確定合適的軟件設(shè)計平臺，原理拓?fù)鋱D的前端電路仿真采用PSPICE軟件工具，熟悉電路仿真優(yōu)化過程；后端采用L-EDIT版圖軟件工具，應(yīng)用實際生產(chǎn)廠家的雙極或CMOS工藝線來設(shè)計電路的版圖，并進(jìn)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(tǒng)設(shè)計集成電路相對出入較大，不利于形成IC的系統(tǒng)設(shè)計能力。2010年12月國家集成電路設(shè)計深圳產(chǎn)業(yè)化基地中山園區(qū)成立，該園區(qū)對集成電路設(shè)計人才的要求變得非常迫切，客觀上推進(jìn)了學(xué)院對IC產(chǎn)業(yè)的人才培養(yǎng)力度，建立面向中山IC產(chǎn)業(yè)的專業(yè)應(yīng)用型設(shè)計平臺變得刻不容緩[4]，同時，新的人才培養(yǎng)方案也應(yīng)聲出臺，促進(jìn)了具有一定深度的教學(xué)改革。

1.軟件平臺建設(shè)。從目前集成電路設(shè)計軟件使用的廣泛性和系統(tǒng)性來看，建設(shè)面向市場的應(yīng)用平臺，應(yīng)該是學(xué)校所使用的與實際設(shè)計公司或其他單位的軟件一致，使得所培養(yǎng)的IC設(shè)計人才能與將來的就業(yè)工作實現(xiàn)無縫對接，從而提高市場對所培養(yǎng)的集成電路設(shè)計人才的認(rèn)可度，同時也可大大提高學(xué)生對專業(yè)設(shè)計的能力和信心[5]。遵循這個原則，選擇Cadence軟件作為建設(shè)平臺設(shè)計軟件，這不僅因為該公司是全球最大的電子設(shè)計技術(shù)、程序方案服務(wù)和設(shè)計服務(wù)供應(yīng)商，EDA軟件產(chǎn)品涵蓋了電子設(shè)計的整個流程，包括系統(tǒng)級設(shè)計，功能驗證，IC綜合及布局布線，模擬、混合信號及射頻IC設(shè)計，全定制集成電路設(shè)計，IC物理驗證，PCB設(shè)計和硬件仿真建模，而且通過大學(xué)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(xué)校實驗室建設(shè)軟件費(fèi)用昂貴的問題。另外，從中山乃至珠三角其他城市的IC行業(yè)中，各個單位都普遍采用該系統(tǒng)設(shè)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(shè)計，也更加有利于該產(chǎn)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化，乃至進(jìn)一步的發(fā)展和壯大。

2.針對中山IC產(chǎn)業(yè)設(shè)計。定位于面向本地產(chǎn)業(yè)的IC應(yīng)用型人才，就必須以中山IC產(chǎn)業(yè)為培養(yǎng)特色人才的出發(fā)點(diǎn)。中山目前有一批集成電路代工生產(chǎn)和設(shè)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(jìn)行IC設(shè)計、工藝制造和測試封裝，主要生產(chǎn)功率半導(dǎo)體器件和IC、應(yīng)用于家電等消費(fèi)電子、節(jié)能照明等。日前奧泰普公司的0.35微米先進(jìn)工藝生產(chǎn)線預(yù)計快速投產(chǎn)，該單位的發(fā)展對本地IC人才需求有極大的推動力，推動學(xué)生學(xué)習(xí)微電子專業(yè)的積極性，而這些也有力地支持本地IC企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。因此，建立面向本地集成電路產(chǎn)業(yè)的軟件設(shè)計平臺，有利于專業(yè)人才的培養(yǎng)、準(zhǔn)確定位，并形成了本地優(yōu)勢和特色。

3.教學(xué)實踐改革。為了提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，形成專業(yè)特色，必須對人才培養(yǎng)方案進(jìn)行修改。在人才培養(yǎng)方案中通過增加實踐教學(xué)環(huán)節(jié)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(shè)計性的實驗，這種變化將有助于學(xué)生從被動實驗學(xué)習(xí)到主動實驗的綜合和設(shè)計，提高學(xué)生對知識的靈活運(yùn)用和動手能力，從而為培養(yǎng)應(yīng)用型的人才打下良好的基礎(chǔ)。除此之外，與集成電路代工企業(yè)及芯片應(yīng)用公司建立合作關(guān)系。學(xué)生在學(xué)習(xí)期間到這些單位進(jìn)行在崗實習(xí)和培訓(xùn)，可以將所學(xué)的專業(yè)理論知識應(yīng)用于實際生產(chǎn)當(dāng)中去，形成無縫對接；而從單位招聘人才角度上來說，可以節(jié)約人力資源培訓(xùn)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(chǔ)上，形成有效的合作機(jī)制。①課程改革。針對獨(dú)立學(xué)院培養(yǎng)應(yīng)用型人才的特點(diǎn)，除了培養(yǎng)方案上增加多元化教育課程之外，主要是強(qiáng)調(diào)實踐教學(xué)的改革，增加綜合實驗課程，如：《現(xiàn)代電子技術(shù)綜合設(shè)計》計32學(xué)時、《微電子學(xué)綜合實驗》計40學(xué)時、《EDA綜合實驗》為32學(xué)時、《集成電路設(shè)計實驗》為40學(xué)時，其相應(yīng)的課程學(xué)時數(shù)從以驗證性實驗為主的16個學(xué)時，增加到現(xiàn)在32學(xué)時以上的帶有綜合性或設(shè)計性實驗的綜合實踐課程。這種變化不僅是實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的課時加大，而且是實驗項目的改進(jìn)，也是實踐綜合能力的增強(qiáng)，有利于學(xué)生形成專業(yè)應(yīng)用能力。②與單位聯(lián)合的IC設(shè)計基地。IC設(shè)計基地主要立足于兩個方面：一是立足于本地IC企業(yè)或設(shè)計公司；二是立足于IC代工和集成電路設(shè)計應(yīng)用。前者主要利用本地資源就近的優(yōu)勢，學(xué)生參觀、實習(xí)都比較方便，同時也有利于學(xué)校與用人單位之間的良好溝通，提高雙方的認(rèn)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(chǎn)角度和設(shè)計應(yīng)用出發(fā)，帶領(lǐng)學(xué)生到IC代工企業(yè)參觀，初步了解集成電路的生產(chǎn)過程，企業(yè)的架構(gòu)、規(guī)劃和發(fā)展遠(yuǎn)景。也可根據(jù)公司的人才需要，選派部分學(xué)生到公司在崗實習(xí)[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(qiáng)學(xué)生對專業(yè)知識的應(yīng)用能力，而且有利于學(xué)生對IC單位的深入了解，為本校專業(yè)應(yīng)用型人才找到一種行之有效的就業(yè)之路。

三、集成電路設(shè)計平臺的實效性

從2002年創(chuàng)辦電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)以來，學(xué)校特別重視集成電路相關(guān)的實驗室建設(shè)。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(fā)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(xué)生實驗、興趣小組和畢業(yè)設(shè)計的要求，微電子實驗室的已經(jīng)過三次擴(kuò)張和升級，其建設(shè)規(guī)模和實驗水平得到了大幅度的提升。另外，為培養(yǎng)本科學(xué)生集成電路的設(shè)計能力，提高應(yīng)用性能力，學(xué)校還建立了集成電路CAD實驗室，以電路原理圖仿真設(shè)計為重點(diǎn)，著重應(yīng)用L-Edit版圖軟件工具，進(jìn)行基本的集成電路版圖設(shè)計及驗證，對提升學(xué)生集成電路設(shè)計應(yīng)用能力取得了一定的效果。目前，為了大力提高本科教學(xué)質(zhì)量，提升辦學(xué)水平，重點(diǎn)對實踐課程和IC軟件設(shè)計平臺進(jìn)行了改革。學(xué)校開設(shè)了專門實踐訓(xùn)練課程，如：集成電路設(shè)計實驗。從以前的16學(xué)時課內(nèi)驗證設(shè)計實驗提升為32學(xué)時獨(dú)立的集成電路設(shè)計實驗實踐課程，內(nèi)容從以驗證為主的實驗轉(zhuǎn)變?yōu)橐栽O(shè)計和綜合為主的實驗，整體應(yīng)用設(shè)計水平進(jìn)行了大幅度的提升，有利于培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用和動手能力。不僅如此，對集成電路的設(shè)計軟件也進(jìn)行了升級，從最初的用Pspice和Hspice軟件進(jìn)行電路圖仿真，L-Edit軟件工具的后端版圖設(shè)計，升級為應(yīng)用系統(tǒng)的專業(yè)軟件平臺設(shè)計工具Cadence進(jìn)行前后端的設(shè)計仿真驗證等，并采用開放實驗室模式，使得學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計能力得到一定程度的提升，提高了系統(tǒng)認(rèn)識和項目設(shè)計能力。通過IC系統(tǒng)設(shè)計軟件平臺的建設(shè)和實踐教學(xué)課程改革，使得學(xué)生對電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的性質(zhì)和內(nèi)容了解更加全面，對專業(yè)知識學(xué)習(xí)的深度和廣度也得到進(jìn)一步提高，從而增強(qiáng)了專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣，提高了自信心。此外，其他專業(yè)的學(xué)生也開始轉(zhuǎn)到本專業(yè)，從事集成電路設(shè)計學(xué)習(xí)，并對集成電路流片產(chǎn)生濃厚的興趣。除此之外，學(xué)生利用自己在外實踐實習(xí)的機(jī)會給學(xué)校引進(jìn)研究性的開發(fā)項目，這些都為本專業(yè)的發(fā)展形成很好的良性循環(huán)。在IC設(shè)計平臺的影響下，本專業(yè)繼續(xù)報考碩士研究生的學(xué)生特別多，約占學(xué)生比例的45%左右。經(jīng)過這幾年的努力，2003、2004、2005、2006級都有學(xué)生在碩士畢業(yè)后分別被保送或考上電子科技大學(xué)、華南理工大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、香港城市大學(xué)的博士。從這些學(xué)生的反饋意見了解到，他們對學(xué)校在IC設(shè)計平臺建設(shè)評價很高，對他們進(jìn)一步深造起到了很好的幫助作用。不僅如此，已經(jīng)畢業(yè)在本行業(yè)工作的學(xué)生也對IC設(shè)計平臺有很好的評價：通過該軟件設(shè)計平臺不僅熟悉了集成電路設(shè)計的工藝庫、集成電路工藝流程和相應(yīng)的工藝參數(shù)，而且也熟悉版圖的設(shè)計，這對于從事IC代工工作起到很好的幫助作用?，F(xiàn)在已經(jīng)有多屆畢業(yè)的學(xué)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(xué)生從事集成電路應(yīng)用設(shè)計工作，主要分布于中山LED照明產(chǎn)業(yè)等。

通過IC軟件設(shè)計平臺建設(shè)，配合以實踐教學(xué)改革，使得學(xué)生所學(xué)理論知識和實際能力直接與市場實現(xiàn)無縫對接，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐動手能力，增強(qiáng)了學(xué)生的自信心。另外，利用與企業(yè)合作的生產(chǎn)實習(xí)，可以使得學(xué)生得到更好的工作鍛煉，為將來的工作打下良好的基礎(chǔ)。實踐證明，建設(shè)面向中山IC產(chǎn)業(yè)的集成電路設(shè)計實踐教學(xué)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(yǎng)發(fā)展模式方向，對IC設(shè)計專業(yè)教學(xué)改革，培養(yǎng)滿足本地區(qū)乃至整個社會的高素質(zhì)應(yīng)用型人才，具有特別重要的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]許曉琳，易茂祥，王墨林.適應(yīng)“質(zhì)量工程”的IC設(shè)計實踐教學(xué)平臺建設(shè)[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2011，25（4）：[129-132.

[2]胡志武，金永興，陳偉平，等.上海海事大學(xué)質(zhì)量管理體系運(yùn)行的回顧與思考[J].航海教育研究，2009，（1）：16-20.

[3]毛建波，易茂祥.微電子學(xué)專業(yè)實驗室建設(shè)的探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2005，24（12）：118-126.

[4]鞠晨鳴，徐建成.“未來工程師”能力的集中培養(yǎng)大平臺建設(shè)[J].實驗室研究與探索，2010，29（4）：158-161.

[5]袁穎，董利民，張萬榮.微電子技術(shù)實驗教學(xué)平臺的構(gòu)建[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2009，（31）：115-117.

[6]王瑛.中低技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群中企業(yè)產(chǎn)學(xué)研合作行為研究[J].中國科技論壇，2011，（9）：56-61.

篇7

【關(guān)鍵詞】數(shù)字鐘；振蕩器；分頻器；CD4060；LM8560

引言

數(shù)字鐘是用數(shù)字電路技術(shù)實現(xiàn)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(shù)字鐘電路系統(tǒng)由振蕩器、分頻器、時分秒計數(shù)器、LED顯示電路和定時報警電路部分組成，其設(shè)計與制作，有利于加強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)字集成電路進(jìn)行設(shè)計電路的能力，提高學(xué)生分析解決問題的能力。

1.基本組成及工作原理

該數(shù)字鐘主要由CD4060對晶振產(chǎn)生30720Hz的頻率進(jìn)行分頻，為大規(guī)模集成電路LM8560提供60Hz的基準(zhǔn)時鐘源。電源由220V市電經(jīng)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(shè)計

2.1 振蕩器和分頻器

振蕩器用來產(chǎn)生時間的基準(zhǔn)信號，是數(shù)字鐘的核心，它的準(zhǔn)確度直接關(guān)系到電子鐘的精度，因而一般選用石英晶體構(gòu)成振蕩器電路作為時基信號源，經(jīng)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(jìn)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(shù)器的時基頻率，其電路如圖2所示。

另外，由于CD4060內(nèi)含振蕩器和一個14位的二進(jìn)制異步計數(shù)器，所以其振蕩器的結(jié)構(gòu)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(diào)整電路中R和C的參數(shù)也可得到30720Hz的振蕩頻率。計數(shù)器位均為主從觸發(fā)器，在CP1(和CP0)的下降沿計數(shù)器以二進(jìn)制進(jìn)行計數(shù)，當(dāng)清零信號CR（12引腳）為高電平時，計數(shù)器全部置零且振蕩器使用無效，當(dāng)CR為低電平時，允許計數(shù)并對振蕩器解除封鎖。同時，在其內(nèi)部還設(shè)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(chǎn)生信號送到CD4060進(jìn)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(chǎn)生的信號經(jīng)過CD4060經(jīng)9分頻后從13（Q9）腳輸出60Hz的信號送到LM8560的25腳。

2.2 LM8560數(shù)字鐘集成電路

LM 8560是一種大規(guī)模50或60Hz的時基24小時專用數(shù)字鐘集成電路，內(nèi)含分頻器、校時器、12進(jìn)制計數(shù)器、六十進(jìn)制計數(shù)器、譯碼器、顯示驅(qū)動器等，可與雙陰極顯示屏組合制成數(shù)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(nèi)部振蕩器RC輸入端，16腳為報警輸出端，經(jīng)VT1（8050）連接到蜂鳴器進(jìn)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(diào)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(yīng)的管座上即可。

2.3 電源電路

該數(shù)字鐘電源電路可以用交流經(jīng)過整流濾波后轉(zhuǎn)換為直流供電，也可以直接用電池來供電。如圖6數(shù)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(jīng)變壓器T1降壓，再經(jīng)VD6、VD7、VD8、VD9組成的橋式整流電路整流，形成脈動的直流，經(jīng)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(jié)1.5V的電池串聯(lián)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(jìn)行定時。

3.組裝與調(diào)試

數(shù)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(zhǔn)頻率，并通過兩個三極管VT2（9012）、VT3(9013)來實現(xiàn)對雙陰極顯示屏的兩陰極(26、29腳)的控制，驅(qū)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(yīng)用排線準(zhǔn)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(guān)，調(diào)時控制開關(guān)，以及鬧鈴（報警）開關(guān)等，操作方便，簡單易用，例如，按下“調(diào)時鍵”的同時，再按下“小時鍵”，可以調(diào)整具體的小時顯示；按下“調(diào)時鍵”的同時，再按下“分鐘鍵”，可以調(diào)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(diào)整定時輸出或鬧鈴報警的時間。

4.結(jié)束語

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

參考文獻(xiàn)

[1]戴樹鴻.數(shù)字鐘電路的制作[J].家電檢修技術(shù),

2005(01):64.

[2]潘榮輝.數(shù)字電路CD4060的應(yīng)用[J].電子制作,2007(07):43-57.

[3]劉常澍.數(shù)字邏輯電路[M].國防工業(yè)出版社,

2002:196-198.

[4]李可.數(shù)字鐘電路及應(yīng)用[M].北京:電子工業(yè)出版社,1996.

[5]沈小麗.數(shù)字鐘集成電路應(yīng)用及其功能擴(kuò)展[J].中國計量學(xué)院學(xué)報,2001(12):62-65.

[6]方明安.實驗石英數(shù)字鐘[J],電子制作,2000(04):

12-13.

[7]數(shù)碼顯示電子鐘[EB/OL].2010-04-03..

篇8

【關(guān)鍵詞】油田企業(yè)；儀器儀表；維修維護(hù)

當(dāng)前，石油企業(yè)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(jī)泵變頻調(diào)速儀、抽油機(jī)遠(yuǎn)程啟停儀、原油長輸管線泄漏監(jiān)測儀等專用儀器儀表逐漸投入使用，給儀器儀表的維護(hù)管理提出了一系列問題，如何準(zhǔn)確診斷儀表的故障，是保證其生產(chǎn)平穩(wěn)運(yùn)行的關(guān)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(xiàn)場操作人員進(jìn)行指導(dǎo)。

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(yè)大功率機(jī)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(dāng)儀表發(fā)生故障時，維修人員首先應(yīng)盡可能多地詢問儀表發(fā)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(guān)兒器件及接線端子是否有燒焦、脫落、相碰及變形等現(xiàn)象。依次檢查有關(guān)集成電路和接插件，確認(rèn)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(xiàn)象。當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常時，應(yīng)立即斷電，把有異常現(xiàn)象的部位或兒器件作為重點(diǎn)檢查對象，進(jìn)一步仔細(xì)查找原因，即可查出發(fā)生故障的確切部位。

1.2替代法。儀器儀表的故障，多數(shù)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(zhǔn)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(dāng)儀表發(fā)生故障時，首先應(yīng)確認(rèn)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(guān)電路板或芯片替代故障儀表上對應(yīng)的電路板或芯片，當(dāng)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(yīng)做進(jìn)一步檢查和確認(rèn)。

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(guān)部件的電壓是否適當(dāng)，測試各有關(guān)器件是否完好，測試各接插件、接線端子和有關(guān)線路的通斷是否正常等。當(dāng)測得某部分異常時，被測部分就可能是發(fā)生該故障的原因，應(yīng)做重點(diǎn)檢查，直至查出故障發(fā)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(yīng)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(guān)系如表2所示：

對于手中有示波器和帶測量點(diǎn)原理圖的維修人員，可結(jié)合有關(guān)資料，利用示波器測試各測量點(diǎn)的電壓、波形和脈沖時間，并進(jìn)行認(rèn)真分析，以此確定出故障發(fā)生的大概部位和原因。例如，井站RTU出現(xiàn)輸出數(shù)據(jù)無法顯示的故障，用示波器測量井站RTU上數(shù)據(jù)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(guān)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(fù)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(jié)構(gòu)，了解各部分的作用和性能。當(dāng)儀表發(fā)生故障時，通過分析儀表的工作原理和結(jié)構(gòu)，并借助測試線路板上各有關(guān)測試點(diǎn)的電壓、波形和脈沖信號，即可將故障點(diǎn)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(jìn)一步分析，即可將故障點(diǎn)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(zhǔn)確，若發(fā)生判斷失誤，再重復(fù)上述查找方法，就可立即糾正，直至查出故障發(fā)生的確切部位和原因。

1.5自測試判斷法。油田現(xiàn)在使用的雷達(dá)液位計、綜合測試儀、變頻調(diào)速器等智能儀器儀表均以單片機(jī)為基礎(chǔ)，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(jìn)行的。當(dāng)儀器發(fā)生故障時。發(fā)出報警聲或給出錯誤代碼，如變頻調(diào)速器上FLULE公司生產(chǎn)的8806A型數(shù)字電壓表，當(dāng)發(fā)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“l(fā)4”錯誤代碼，即200KΩ電阻測量檔過量程。根據(jù)錯誤代碼，參照原理方框圖和說明書中有關(guān)情況的說明，即可粗略判斷出故障的大概部位和產(chǎn)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(yùn)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(yīng)注意的問題

2.1當(dāng)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(nèi)壓少許，然后再插入其插座中。

2.2當(dāng)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(biāo)記，不論儀表的故障能否查出，都應(yīng)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(shù)電烙鐵（一般應(yīng)小于45W），另外，烙鐵外殼應(yīng)盡量接地，焊接時間應(yīng)盡量短；必要時，還可以把烙鐵的電源插頭拔下來進(jìn)行焊接，否則，由于過熱或靜電感應(yīng)等現(xiàn)象，有可能使新?lián)Q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(shù)，吃透被拆卸或更換元器件的原理、結(jié)構(gòu)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(jié)束語

石油企業(yè)儀器儀表的維護(hù)和故障診斷是一項細(xì)致復(fù)雜的工作，影響因素多，涉及面廣，技術(shù)升級快。除應(yīng)做好故障判斷外，還要加大新技術(shù)知識的學(xué)習(xí)，才能有效保證油田在用儀器儀表檢測的質(zhì)量，促進(jìn)油田生產(chǎn)技術(shù)水平的提高，為數(shù)字化油田建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]樂嘉謙，劉哲，陳逢陽.儀表工手冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.

篇9

【關(guān)鍵詞】電子技術(shù) 電路原理圖 技校 識讀教學(xué)

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

一 針對技校學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，激發(fā)學(xué)識圖興趣

技校學(xué)生入學(xué)時，多數(shù)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差，理論學(xué)習(xí)能力較低，缺乏學(xué)習(xí)動力，對理論知識的學(xué)習(xí)有一種抵觸和畏難情緒，尤其是遇到電子技術(shù)中的電路圖更是無從下手。針對這一現(xiàn)狀和這門課的實際教學(xué)情況，在教學(xué)中可以選擇一些生活中常見的電路圖實例，如擴(kuò)音器、直流穩(wěn)壓電源、助聽器、簡易數(shù)字鐘、門鈴、收音機(jī)等，通過展示這些產(chǎn)品和相應(yīng)的電路圖，告訴學(xué)生：通過學(xué)習(xí)，掌握基本電子元件和電路原理圖的識讀，弄清原理，這些產(chǎn)品都可以通過自己動手制作出來。從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使他們從開始的厭學(xué)到想學(xué)再到主動去學(xué)。

二 采用模塊式教學(xué)，讓學(xué)生容易接受

電子技術(shù)基礎(chǔ)一體化教學(xué)主要有模擬電子和數(shù)字電子兩大模塊。在電子制作項目中學(xué)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?？梢园才乓欢ǖ恼n時對其進(jìn)行電路原理圖識讀技能訓(xùn)練。根據(jù)一體化教學(xué)課程安排的特點(diǎn)，本文對電路原理圖識讀教學(xué)分以下三部分進(jìn)行探討。

1.模擬電路原理圖的識讀

電子產(chǎn)品制作課題中元器件較多，教學(xué)中一般不要求學(xué)生進(jìn)行定量計算，而是要求學(xué)生進(jìn)行定性分析。從這一點(diǎn)看，教學(xué)上要讓學(xué)生了解交流信號的傳輸線路，知道交流信號經(jīng)過的具體元器件及受到的處理，明白經(jīng)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(yīng)從以下幾方面來進(jìn)行教學(xué)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(yīng)用最廣泛；共集電極放大器只能放大電流不能放大電壓，應(yīng)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(fā)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(bǔ)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?shù)捷敵龆?，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?shù)淖R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(jìn)行詳細(xì)分析，比如掌握耦合電容的作用后，在進(jìn)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(fù)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(shè)電路中元器件出現(xiàn)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(xiàn)故障現(xiàn)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(shù)字電路原理圖的識讀

中職技校的數(shù)字電子技術(shù)一體化教學(xué)涉及門電路、編碼器、譯碼器、觸發(fā)器、分頻器、計數(shù)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(xiàn)，一個集成塊里有一個或多個完整的單元電路。數(shù)字電路的識圖是電路原理圖分析中的一個重點(diǎn)。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(diǎn)。一般情況下集成塊的內(nèi)電路不需要分析，它具有規(guī)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(xué)生初學(xué)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(fù)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(fù)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(nèi)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(cè)，輸出引腳在集成電路的右側(cè)。三是控制類引腳。控制類引腳的作用是控制集成電路的工作狀態(tài)，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(xué)生幾個電路做下來對此更是迷惑不解，因此有必要進(jìn)行分析。左側(cè)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(zhí)行控制功能，高電平時無效。右側(cè)的小圓圈表示的功能為：互補(bǔ)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(shù)字電路原理圖的分析。數(shù)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?shù)较乱粋€單元電路，了解經(jīng)過一個單元電路后信號波形的變化。信號傳輸?shù)淖R圖方向也是從左到右。

3.復(fù)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(xué)生理解及分析造成極大的不便，通常把復(fù)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(gòu)成概況的電路圖。講解和分析原理方框圖要讓學(xué)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(jù)原理方框圖中所標(biāo)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(dá)了電路的組成，通常給出復(fù)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(guān)系。

參考文獻(xiàn)

[1]胡斌.圖表細(xì)說電子技術(shù)識圖[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006

[2]李萍.電子電路識圖[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011

篇10

關(guān)鍵詞： 微電子學(xué)專業(yè)微電子技術(shù)課程教學(xué)改革

在當(dāng)今的信息時代，微電子學(xué)的應(yīng)用已經(jīng)深入國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域。微電子技術(shù)的發(fā)展需要大量的多種多樣的人才，既需要設(shè)計和制造的人才，又需要科研和教學(xué)的人才，也需要管理和市場開發(fā)等方面的人才。因此，微電子學(xué)專業(yè)與其他專業(yè)一樣要培養(yǎng)高素質(zhì)的專門人才，在業(yè)務(wù)素質(zhì)方面，要培養(yǎng)出既具有扎實的理論基礎(chǔ)又具有很強(qiáng)的技術(shù)意識和技術(shù)能力的人才，培養(yǎng)出具有微電子背景的理工科復(fù)合型專業(yè)人才，以適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)和社會發(fā)展的需求。

一、課程現(xiàn)狀

由于受傳統(tǒng)辦學(xué)模式的影響很深，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、適應(yīng)環(huán)境的能力還不強(qiáng)。

1.課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容在一定程度上脫離實際需要。許多課程的內(nèi)容和實施計劃與其他本科專業(yè)有相當(dāng)?shù)睦淄?，這對基礎(chǔ)相對薄弱的學(xué)校學(xué)生來說可謂是難上加難，導(dǎo)致掌握的基礎(chǔ)知識不堅實。

2.工程教育的非工程化現(xiàn)象嚴(yán)重，學(xué)生能力的培養(yǎng)與當(dāng)前電子技術(shù)實際需要的技能結(jié)合不緊密；教學(xué)內(nèi)容重復(fù)，層次不分明，銜接不科學(xué)，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(lián)系。

3.重視教材的編寫，輕視專業(yè)建設(shè)和課程的開發(fā)。

4.授課方式單一，重視教師的主導(dǎo)作用，輕視學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、自主性，實施“以講為主”的教學(xué)方法仍然偏重，不利于學(xué)生能力的培養(yǎng)。

5.實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱，許多學(xué)校對許多課程的教學(xué)實施手段與要求相距甚遠(yuǎn)。

二、教學(xué)內(nèi)容的改革

1.微電子學(xué)專業(yè)的學(xué)生必須掌握電子線路的基本概念理論和方法，必須系統(tǒng)地學(xué)習(xí)電路分析基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)和數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)等電子線路的基礎(chǔ)知識。但是這些基礎(chǔ)課程與微電子專業(yè)課程的內(nèi)容有許多重復(fù)之處，比如：《電子線路》教材中的內(nèi)容與微電子學(xué)專業(yè)的《集成電路設(shè)計原理》等課程中的內(nèi)容有許多重復(fù)。為了避免重復(fù)，需要有合理的開課時間安排，如《電子線路》課程應(yīng)安排在《集成電路設(shè)計原理》之前，這樣有利于合并課程中相互重疊的部分，既節(jié)約課時，又保證學(xué)生的系統(tǒng)學(xué)習(xí)。隨著大規(guī)模集成電路和電子計算機(jī)的迅速發(fā)展，電子電路分析與設(shè)計方法發(fā)生了重大的變革，以電子計算機(jī)輔助分析與設(shè)計為基礎(chǔ)的電子設(shè)計自動化技術(shù)已廣泛應(yīng)用于電子電路、集成電路與系統(tǒng)的設(shè)計之中，它改變了以定量估算和電路實驗為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)設(shè)計方法，成為現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計中的關(guān)鍵技術(shù)之一，是必不可少的工具與手段。因此，微電子技術(shù)專業(yè)課程內(nèi)容應(yīng)該增加計算機(jī)輔助分析與設(shè)計，可以與集成電路課程緊密結(jié)合起來，以適應(yīng)教學(xué)改革的需要。

2.加強(qiáng)計算機(jī)的訓(xùn)練與應(yīng)用，EDA設(shè)計技術(shù)是微電子技術(shù)的重要技術(shù)之一，集成電路的整個設(shè)計過程都普遍使用計算機(jī)輔助或電子自動化設(shè)計技術(shù)的工具，以計算機(jī)為基礎(chǔ)，因此培養(yǎng)的學(xué)生必須具有很強(qiáng)的計算機(jī)應(yīng)用和電路開發(fā)能力。學(xué)生在本科四年學(xué)習(xí)過程中要結(jié)合不同時期的學(xué)習(xí)內(nèi)容，不斷地進(jìn)行計算機(jī)訓(xùn)練。不僅在硬件方面，而且在軟件方面，都要進(jìn)行嚴(yán)格的訓(xùn)練。在學(xué)習(xí)《計算機(jī)基礎(chǔ)》、《B語言》、《微機(jī)原理及應(yīng)用》、《算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》等計算機(jī)基礎(chǔ)課程期間，要結(jié)合上機(jī)訓(xùn)練和編寫基本的程序，使學(xué)生熟悉計算機(jī)的基本原理和基本軟件的使用。同時，要不斷地更新和補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容，把最新的技術(shù)內(nèi)容引入教學(xué)中，對學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)訓(xùn)練。

三、教學(xué)方法的改革

工程性、系統(tǒng)性和適用性強(qiáng)是該課程的顯著特點(diǎn)。大部分學(xué)生在學(xué)完這門課程后，只是了解了一些專業(yè)術(shù)語，掌握了一些基本原理及方法，但理論知識運(yùn)用不夠靈活，稍微復(fù)雜的電路圖就看不懂了，也不會分析和調(diào)試電路，更談不上設(shè)計和制作電路。長期以來，學(xué)生對這門課程的學(xué)習(xí)普遍感到比較吃力，甚至一些學(xué)生由于在學(xué)習(xí)該課程時產(chǎn)生了畏懼感，在以后的學(xué)習(xí)中凡是遇到跟模擬電路有關(guān)聯(lián)的課程都不自覺地帶有畏難情緒，從而影響了后續(xù)相關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，許多老師反映難教，教學(xué)效果比較差。所以必須對傳統(tǒng)的教學(xué)手段進(jìn)行改進(jìn)。

1.授課。學(xué)生注意力的高低，是評判教學(xué)成功與否的一個重要指標(biāo)。微電子技術(shù)課程知識點(diǎn)多、內(nèi)容抽象，學(xué)習(xí)過程中困難大。傳統(tǒng)的教學(xué)手段以板書和理論分析講授為主。這樣的教學(xué)過程，學(xué)生在學(xué)習(xí)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(jié)合，把看、聽、說、寫、想結(jié)合在一起，圖文并茂、視聽結(jié)合，富有吸引力，能引起學(xué)生的無意注意，使學(xué)生的注意力穩(wěn)定集中，可以更好地增強(qiáng)聽課效果。教師交替使用幾種授課方法可有效引導(dǎo)學(xué)生將注意力集中到教學(xué)中來，從而保證教學(xué)質(zhì)量。

2.開展課堂討論。把時間留給學(xué)生，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性在教學(xué)過程中，專門抽出時間留作課堂討論，以學(xué)生獨(dú)立自主學(xué)習(xí)為前提，以課外文獻(xiàn)閱讀為討論內(nèi)容，通過科研專題討論的形式，為學(xué)生提供充分自由的表達(dá)、質(zhì)疑、探究、討論問題的機(jī)會，將自己所學(xué)知識應(yīng)用于解決實際問題。這樣可調(diào)動學(xué)生的積極性，促使他們自己去獲取知識以及發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題，從而開發(fā)學(xué)生的智力，培養(yǎng)自學(xué)能力及創(chuàng)新能力。

3.實驗和仿真。在集成電路設(shè)計及CAD技術(shù)教學(xué)內(nèi)容中加入實踐環(huán)節(jié)，在講授理論知識的基礎(chǔ)上增加VHDL模擬、電路模擬、器件模擬、工藝模擬的實驗教學(xué)內(nèi)容，充分利用學(xué)校的EDA實驗資源，在實驗中利用可視化的技術(shù)使原本抽象、實驗難度大、成本高或無法演示的內(nèi)容形象化、可視化，使復(fù)雜、枯燥的內(nèi)容變得直觀、有趣、容易理解，從而充分調(diào)動學(xué)生的積極性，增強(qiáng)實驗效果，適時進(jìn)行簡練清晰的解說，給學(xué)生留下深刻的印象，使學(xué)習(xí)變得輕松而愉快，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，深化理論學(xué)習(xí)，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和走上工作崗位打下堅實的基礎(chǔ)。在集成電路制造工藝講授過程中，盡可能地組織學(xué)生參觀各類先進(jìn)的半導(dǎo)體制作工藝相關(guān)實驗室，提高學(xué)生對制作工藝的感性認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生以后從事微電子行業(yè)的興趣。

隨著計算機(jī)硬件的飛速進(jìn)步和軟件技術(shù)的迅猛發(fā)展，虛擬仿真技術(shù)成為當(dāng)前流行的新型教學(xué)手段。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)手段，由于實驗室購置的設(shè)備和儀器，特別是微電子專業(yè)的實驗設(shè)備價格高昂、操作復(fù)雜、容易損傷，同學(xué)們很難得到上機(jī)鍛煉的機(jī)會。而使用基于虛擬仿真技術(shù)的教學(xué)方式，過程簡單靈活，交互方式多樣，結(jié)果直觀明了，既能培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和分析、綜合能力，又能提高學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性。虛擬仿真技術(shù)在微電子專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩個方面：一是在電路設(shè)計方面，基于電子設(shè)計自動化EDA技術(shù)實現(xiàn)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(dǎo)體工藝和器件的計算機(jī)輔助技術(shù)TCAD實現(xiàn)對微電子制造工藝和半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)及工作過程的仿真與演示。使用仿真軟件所提供的強(qiáng)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(shè)計微電子電路、工藝和器件，在屏幕上模擬其功能，可使教學(xué)概念清晰，內(nèi)容生動，過程可視，還能夠大幅節(jié)省實驗設(shè)備的購置和維護(hù)費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)高效。

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

四、結(jié)語

目前，我國人才供求結(jié)構(gòu)中存在著嚴(yán)重的“所供非所求，所教非所需”的不對稱現(xiàn)象：一方面，我國對集成電路設(shè)計師的需求達(dá)幾十萬，人才缺口很大，另一方面，我國每年卻有大批的大學(xué)生畢業(yè)后找不到工作，造成巨大的就業(yè)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(shè)計人才缺乏的現(xiàn)狀探索新型的高水平、復(fù)合型的集成電路人才培養(yǎng)模式，面向市場，及時了解微電子產(chǎn)業(yè)的人才需求情況，根據(jù)市場需要，及時調(diào)整教學(xué)體系，確定人才培養(yǎng)方向，探索新的教學(xué)模式，有效提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)適合時展需要的人才。

參考文獻(xiàn)：

［1］倪振文，王俊年等.電子信息專業(yè)實踐教學(xué)體系改革的研究［J］.實驗室研究與探索，2004.

［2］黃翠柏.計算機(jī)仿真技術(shù)在電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用［J］.中國科技信息，2011.

［3］張德時.信息技術(shù)環(huán)境下高校學(xué)生多元化學(xué)習(xí)模式研究［J］.中國成人教育，2011.

［4］汪慧蘭.微電子技術(shù)課程設(shè)置與改革初探［J］.內(nèi)蒙古電大學(xué)刊，2008.