超大规模集成电路无网格布线算法研究

本文提出一种高性能超大规模集成电路无网格布线算法。对于给定的布线平面,算法首先生成该布线平面的非均匀网格图,然后以绕障长度为布线参数,采用优化迷宫算法完成具体的布线过程。算法保证能够找到存在的最短布线路径,并能进行变线宽、变线距布线,布线速度很快,效果很好。

集成电路智权芯核(IP)设计标准化研究

基于智权(IP)芯核的设计已经成为系统芯片(SoC,System-on-Chip)的主要设计方法。但是目前的IP核设计还没有达到标准化,这给IP核集成设计带来了极大不便。本文说明了IP核标准化的一般性规则,并根据IP核的存在形式分别讨论了软核、硬核和模拟核设计所需遵循的规则。

阀控密封铅酸蓄电池充电控制集成电路设计

为提高阀控密封铅酸(VRLA)蓄电池的充电效率和长期运行的可靠性与安全性,设计了一种智能型阀控密封铅酸蓄电池充电控制芯片,该芯片可控制充电电路实现4种不同模式的充电过程,在微处理器的支持下针对不同应用场合的需要进行编程,交替使用4种模式对蓄电池进行充电,使充电效率及电池组的可靠性与安全性达到最佳化;此外该芯片内部设置了电源的欠压锁定、低电压的监测以及过流保护功能,该芯片已在1.5μm 50 V双极型-互补金属氧化半导体-双扩散金属氧化半导体(BCD)工艺下设计完成.测试结果表明,芯片工作正常,预期的全部充电控制功能均已实现.

基于BCD工艺的单片热插拔控制集成电路设计

为保证系统在热插拔过程中安全工作，避免因之导致系统崩溃及系统与部件的损坏，提出一种热插拔控制芯片的设计，针对热插拔过程中可能产生的浪涌电流和过流、过压等故障现象，芯片设计中设置了多重保护功能，包括自动限制启动电流，过流时切断电路以及过压时断电，长时过压触发SCR为负载提供撬棒保护等，另外，设计了低压诊断、负载电压等检测功能，由于芯片工作中涉及较高电压和较大电流，电路采用BCD工艺（bipolar，CMOS—DMOS）实现，并对系统、电路和版图进行了优化、制得的芯片面积约为2.5mm×2.0mm，可在4.5--16、5V电压范围内正常工作，12.0V电源电压下芯片功耗约为18mW，对芯片的测试结果表明，所设计的电路功能和特性已成功实现。

集成电路版图中的多边形匹配比较研究

光学邻近校正是最重要的分辨率增强技术,而对光学邻近校正后的版图修正逐渐成为提高集成电路版图质量的必需步骤。提出了一种用于post-OPC版图(做过OPC的版图)修正的多边形匹配比较的线性算法。算法通过比较pre-OPC和post-OPC的版图,提取OPC校正时的分段信息和段偏移量,使得post-OPC版图的修正能够充分利用前次OPC的结果,避免了重做OPC,提高了OPC验证后修正的效率。

一种智能化电源管理集成电路的研究

给出一种用于荧光灯电子镇流器的智能化电源管理集成电路的设计.其独特的电路结构设计使该电路芯片可在低电源电压下工作,从而可利用12V低压BiCMOS工艺实现.该电路工作时只需外接少量元件,针对预热式荧光灯3个工作阶段的特性设计的智能化控制策略,可控制实现荧光灯在预热、启动及发光各阶段的正常工作和状态异常保护,包括过压保护和容性保护,保证了电子镇流器在电源电压异常、灯管缺损等情况下的安全有效工作,并能在新灯管安装后自动启动点燃.电路的计算机仿真结果与设计要求相符,智能控制部分已通过现场可编程门阵列(FPGA)验证,功能正常.

高效率集成电路测试芯片设计方法

对生成测试芯片效率进行研究,提出了一种采用版图编辑器作图和批量参数化建模设计方法。缩短了设计周期,降低了设计难度。依据该方法,开发了一套针对工艺开发包的测试芯片,实验结果验证了其高效性。

高速CMOS模拟集成电路中的静电保护电路设计

分析了静电放电(ESD)保护的基本原理,指出了传统的用于模拟电路的 ESD保护电路在高速电路应用中的局限性.提出了在端口的栅极接地NMOS管和栅极接电源 PMOS管的基础上,加上电源与地之间的高速静电泻放回路(片上保护)的新电路结构.仿真结果表明,该电路满足USB2.0高速接口电路的ESD保护要求.试验测试结果表明该 ESD保护电路在人体模式下的击穿电压在正负2 500 V以上,具有实际的应用意义.

集成电路故障诊断方法研究

集成电路的故障诊断分为故障检测和故障定位。以往的检测,只是施加测试以判断被测电路是否存在故障,但不能对故障进行定位、确定故障类型、明确故障发生的根本原因,必须进一步分析测试的结果,确定故障的性质,以便在集成电路设计或工艺环节进行改进。随着技术的不断发展,对芯片故障诊断特别是其中的故障定位的要求也越来越高。本文介绍了故障诊断的常见策略和基于电流的集成电路诊断方法。

培养具有创新精神与国际竞争力的集成电路人才

中国集成电路产业的飞速发展和国家对集成电路发展的高度重视,使得培养具有创新精神与国际竞争力的集成电路人才成为当代中国高校的重要历史使命。针对传统教育体制的不足,在培养体制与课程体系改革,师资队伍建设,学生实践能力的提高以及产业化与国际化培养环境的建设方面开展了一系列的探索与研究,并通过实践验证了研究与改革的成效。

低压低功耗模拟集成电路的发展

集成电路的低压低功耗设计已成为当今微电子领域研究的热点。介绍了集成电路(IC)低功耗设计问题的产生,在讨论IC的低功耗设计技术基础上,重点论述了模拟IC的低压低功耗设计问题,介绍了国内外最新的若干模拟IC低压低功耗解决方案及其特点以及实现方法。

基于扫描的集成电路故障诊断技术

随着集成电路技术的飞速发展,人们对集成电路产品的可靠性要求越来越高,这就要求集成电路测试特别是故障诊断提出了更高的要求。基于扫描的故障诊断方法是广泛应用的故障诊断方法之一。介绍基于扫描的集成电路故障诊断方法,并详细介绍了一种改进的扫描诊断方法和一种基于扫描的全速诊断方法。

基于CAD工具的集成电路RTL质量快速评估方法

随着数字集成电路的飞速发展,设计的规模急剧增大,电路的结构也越来越复杂。使用传统的前端与后端分离的流程已经难以满足产品问市的时间要求。研究一种新的设计流程RTL-QA及其实现的工具平台,前端设计者就能在RTL设计时,从五个方面即代码净化、代码覆盖率、性能、可测性分析、功耗分析,逐一运行自动检查脚本,根据运行结果报告尽早发现代码缺陷,更方便的预测代码的质量和整个设计的性能.该方法在我们成功流片的信息安全SoC芯片中的实际运用说明了该方法的有效性。

集成电路的高层综合与逻辑综合

综合是在库的支持下,将行为级描述的电路转化到门级网表。它主要包括高层次综合、逻辑级优化和门级优化三个阶段。综合是由电路的高层次描述生成带时序信息门级电路,用于后端的设计,因此,综合是前端设计中最重要的步骤之一。本文论述了综合的各个步骤,并讨论了当前的综合工具中存在的一些问题。

高压、高效率白光LED驱动电路的研究与设计

设计了一种高效率的高输入电压,恒定电流输出的白光LED驱动芯片。采用高压工艺,以脉宽调制(PWM)峰值电流的控制方式,实现了宽范围电压输入、恒定电流输出的LED驱动芯片的设计。内部集成了带隙电压基准源,产生0.25V的参考电压。芯片设计采用了高压横向扩散金属氧化物半导体场效应管(LDDMOS),设计了电压预调整电路,实现了输入电压范围在85V-400V间变化,输出电流在1毫安到1安培间设定。芯片仿真结果显示电能转换效率最高可达90%以上。

高性能低压差线性稳压器的研究与设计

为适应低压低功耗应用的需要,提出了一种高性能低压差(LDO)线性稳压器。通过改进稳压器的电路结构和版图设计,引入高精度电路微调技术和完善的过热、过流和过压保护功能,稳压器性能得到了明显的改善。Spectre仿真结果表明,设计构成的LDO输出电流典型值达到3.0 A,最低压差可达1.3 V,电压调整率为0.015%,负载调整率为0.05%。电路的主要性能均已达到设计目标,可在4μm 700 MHz双极工艺下实现。

印制电路板可制造性设计评价模型与知识库

在成品率损失及相关设计特征的基础上 ,分析印制电路板制造过程 ,建立了可进行相对成本估算的可制造性设计四元组评价模型与可制造性设计知识库 ,并介绍了一个过程性知识的实现。最后 ,提出了一个基于计算机支持的协同工作平台的印制电路板互联网可制造性设计系统 ,实现了制造知识更新、设计制造信息共享的功能 。

一种新型欠压锁定电路的设计

针对电源控制芯片中常需用到的欠压锁定功能,提出一种新的欠压锁定电路的设计,采用高稳定基准电压源作为比较基准,成功综合了单门限比较器和迟滞比较器的优点,并改善了逻辑电路的设计,成功实现了电路的预定功能。SPECTRES模拟仿真的结果表明所设计的UVLO电路具有启动电流小、响应速度快,温度漂移小等特点。

CMOS电路泄漏功耗估算与降低方法研究

为了减小深亚微米互补金属氧化物半导体(CMOS)电路待机模式下的泄漏功耗,须寻找使电路泄漏功耗最低的最小泄漏向量(MLV).为此,提出了一种基于泄漏功耗库的线性规划功耗模型,并在此基础上提出了基于改进的遗传算法搜索电路MLV的方法.线性规划模型根据电路泄漏功耗库中各个基本单元的状态对应的泄漏功耗值,来估算整个门级电路的泄漏功耗.遗传算法利用线性规划模型作为评价函数,通过对输入向量集进行自然选择、交叉、变异操作,搜索使电路泄漏功耗最低的MLV.仿真结果表明,搜索到的MLV可以显著降低电路的泄漏功耗,而且易于实现,能够应用于超大规模集成电路泄漏功耗的估计和降低.

智能电源电路类IP核研究

在系统芯片(SOC)技术飞速发展的今天,作为几乎所有 SOC 不可或缺的组成部分,智能电源类 IP核的研究开发日益显出其必要性和迫切性。本文给出若干电源类 IP 核的设计实例,包括电压参考源、电压调节器、振荡器、欠压锁定比较器、电压过零比较器等,并将使之能支持多种 SOC 的设计。