集成电路芯片范文精选

摘要：一种可代替滞回电路的集成芯片，可集反相滞回电路和同相滞回电路于一身，因此功能齐全，除了功能齐全之外，设计使用时也很简单方便，避免了复杂的计算公式和平衡电阻，下面就针对此芯片做个介绍。

关键词：滞回电路 滞回集成芯片 恒流芯片

随着电子行业的迅速发展、电子产品的使用范围越来越广、各种自动化控制装置应运而生、电子元器件的集成度越来越高，使得电子产品越来越受到人们的青睐。传统的散元器件慢慢被淘汰，取而代之的是集成芯片。

滞回电路背景

在介绍滞回集成芯片之前，我们先了解它的历史背景，滞回电路在电子教科书中有两种，它们分别是同相滞回电路和反相滞回电路，在电子产品中要完成滞回功能都需要比较器加反馈电阻来完成，不仅需要通过复杂的运算公式来得到其上、下限电压值（反相输入滞回电路公式：Vt+=R2Vr/(R1+R2)+R1Vz/(R1+R2)、Vt-=R2Vr/(R1+R2)-R1Vz/(R1+R2).同相输入滞回电路公式：Vt+=(1+R1/R2)Vr+R1Vz/R2、Vt-=(1+R1/R2)Vr-R1Vz/R2），而且它们功能单一。在一些高精度的电子产品中，该滞回电路还需外加平衡电阻，使得计算工程量大大加大且使用极不方便。

滞回集成芯片功能解析

一直以来，这对夫妻都过着分居生活，为了弘扬国家“少生优生”的生育政策，此技术推出了一种合二为一的产品――滞回集成芯片，也就是它们同居后的产物，既然如此，那么就必然带有它们该有的特征，不仅能完成同相滞回电路的功能，而且也带有反相滞回电路的特性，根据物种的进化原理，必然要淘汰那么腐朽落后的复杂运算，取而代之的是简单的口算。需要郑重强调的是，滞回集成芯片与它的父母内部结构完全不同，因此原理也就大不不同，这里容易产生一个误区，可能很多人会以为滞回集成芯片是否就是把二者结构合为一体呢？其实不然，它们根本就风马牛不相及，比如，我的父母他们一向都是息事宁人、忍气吞声，而我作为他们的子女性格却截然不同。

滞回集成芯片的主要优点除了功能齐全外还有它的上、下限电压值可以随意设置，可谓是众里寻它千百伏，你要几伏就几伏，这就是它罕有的特性――随意性。为了让行外人士更清楚的理解上、下限电压值，我这里举个例子：我们知道大棚蔬菜里面的温度控制器的作用是用来控制大棚里面温度的一种电子装置，假设蔬菜生长的适宜温度为25-32摄氏度，那么32摄氏度所对应的上限电压是X值，25摄氏度所对应的下限电压是Y值，X、Y值是我们想要得到的，通过此芯片就可以直接从外部直接设置X、Y值，而不需要通过反馈电阻计算之后才能得到，并且此集成芯片外部无需外加平衡电阻，使整个芯片使用起来既简单又方便。

摘 要：文中从电子工程师应用的角度，简单介绍了集成电路芯片数据手册，就集成电路芯片数据手册的快速阅读内容、方法等作了归纳总结，并给出了快速阅读建议，以供电子工程师设计时参考。

关键词：集成电路芯片；数据手册；硬件设计；软件设计；微控制器

中图分类号：TP39；TN60 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2017）06-00-02

0 引 言

目前电子产品的智能化、微型化乃是大势所趋，而设计的重点主要为硬件电路设计与软件程序设计。硬件电路设计必须熟悉集成电路芯片的功能及相应的应用电路，为此我们经常需要阅读集成电路芯片的数据手册（Datasheet）。

在项目设计阶段的芯片选型、硬件电路设计、软件程序设计，直至后期的产品系统调试等，都离不开集成电路芯片数据手册的技术支持。从阅读集成电路芯片数据手册的角度来看，数据手册大致可分为两大类，一类是不带有CPU的集成电路芯片，如常用的74HC系列数字电路、功率MOSFET电子器件等；另一类是带CPU的集成电路芯片-微控制器等，如STM8S系列、ARM Cortex-M4。

如何在最短的时间内根据项目设计的功能要求，选择并熟悉集成路芯片功能参数、设计硬件原理图及印制电路板图，直至最终完成系统调试工作，本文从电子工程师应用的角度，就集成电路芯片数据手册的快速阅读内容、方法、建议作归纳总结，供设计者参考。

1 集成电路芯片数据手册简介

1驱动电路设计要求

1．1系统简介

传统的数字微流控系统包括计算机、驱动电路和数字微流控芯片3个部分。计算机用于输入数字微流控芯片每个电极的电压指令，该过程可通过计算机上搭建的软件窗口实现；驱动电路接收计算机发送的每路输出电压和频率指令，并依照该指令输出相应幅度和频率的方波；数字微流芯片上电极分别与驱动电路的输出相连接，由于不同电极上所加电压不同，进而实现对液滴的操控。在研究项目“高通量微液电处理及光检测共形生化检测”中，通过增加光源和检测器，实现对微液滴位置及化学成分的实时检测。

1．2数字微流控芯片

本项目中使用的生化检测芯片以传统数字微流控芯片为基础，在电极间增加特定的光波导结构，当微液滴停滞光波导表面时，微液滴的质量和化学成分会改变波导内光的传输模式，通过对波导内传输光检测，可以获得微液滴位置与化学成分等信息。

1．3驱动电路

采用介电润湿机理操控微液滴技术，系统的功耗极低，因此微液滴操控电路的设计对电流无要求；但考虑电流过大会导致介电层被击穿发生电解以及加剧微液滴的蒸发，所以要求控制电路输出电流应尽量小。由Young－Lippman方程可知，微液滴接触角的余弦值与外加电压的平方成正比，为了使接触角大范围内连续变化，要求电压幅值大范围可调；另外，微液滴输运与分离所需电压幅值相差很大，也要求电压幅值大范围可调。根据项目需求，使用的数字微流控芯片包含128个驱动电极，每个电极最高承受电压为200V。因此，设计的驱动电路需要满足以下指标：

1）电路由单一5V2A直流电源供电，输出有128路，每路可独立输出方波。

摘 要:随着汽车电子市场的细分,许多专业级的芯片被推出,先进的高度集成芯片TLE6210和L9349就是专为汽车ABS开发的。主要介绍基于集成芯片的ABS控制器驱动电路设计。利用高低端控制及高低电源驱动方式,以及实时故障诊断和自保护功能,完全满足ABS执行机构电机和电磁阀的驱动要求。与以往分立方案相比,该集成方案还降低了ECU硬件成本,减少了PCB板的面积,增强了系统的可靠性。

关键词:ABS;驱动电路;TLE6210;L9349

中图分类号:U463;TN710 文献标识码:B

文章编号:1004-373X(2009)12-007-03

Design of Drive Circuit for ABS Controller Based on IC

PEI Xiaofei,LIU Zhaodu

(School of Mechanical and Vehicular Engineering,Beijing Institute of Technology,Beijing,100081,China)

Abstract:With the development of electron market,many professional-chips are introduced,high integrated IC TLE6210 and L9349 are designd specially for ABS application.Design of drive circuit for ABS controller based on the IC is given in this paper,by applying the methods of high and low side driving,high and low driving voltage,fully satisfies the require for solenoid valve and motor of ABS.At the same time,real-time fault diagnose circuit and self-protecting circuit are also pared with the previous separated programme,the hardware cost is lower and PCB room is reduced,but the system reliability can be improved.

摘 要 设计采用单片机AT89S52为核心元件来实现，以AT89S52为核心的数字电路自动测试仪，可以对常见的74系列数字集成电路进行逻辑功能测试、自动确定其型号和好坏，且用LCD显示其逻辑符号。具有体积小、重量轻、成本低、人机界面友好、操作方便和可靠性高等优点。

【关键词】AT89S52 自动测试仪

常见的74系列数字集成电路是现今仍在广泛使用的集成电路，在设计、制造和应用阶段，不可避免的会出现故障，为了保证数字集成电路工作的可靠性，必须对其进行必要的测试。判断一个集成电路芯片是否存在故障，可用该芯片被检测出来的功能是否同设计规范的功能一致来判断。

本系统能对常用的74系列逻辑芯片进行逻辑功能测试，以确定芯片的好坏和型号。该设计以单片机为核心进行检测，由键盘输入相应控制信息且结果由LCD显示所检测到的74系列型号及其逻辑符合等信息，完成了对所要检测芯片的显示信息，实现了简单集成电路芯片测试仪功能。

1 总体结构

系统先检测芯片引脚数，对芯片进行供电，由键盘输入信息，单片机或是FPGA主芯片读取信号后，执行检测功能，对读入的键盘信号进行处理，将处理后的结果以串行通信的方式发送到单片机或是FPGA主芯片上，然后通过LCD液晶显示进行显示出来。本设计中单独使用单片机AT89S52来测试芯片的引脚数，然后根据引脚数供电，通过软件实现对芯片功能的检测包括芯片的型号逻辑图，通过LCD显示出来。

2 系统的设计与实现

2.1 时钟电路

在控制领域，随着集成电路技术的发展，越来越多的发明以计算机程序处理流程为基础，通过集成电路芯片执行按上述处理流程编制的计算机程序，并经接口对外部装置或数据进行控制和处理。

专利申请人撰写这类申请的权利要求时，在相应的产品权利要求中往往会加入有关集成电路芯片的特征，而集成电路芯片通常都具有控制功能，但不同型号的芯片之间，芯片的结构、接口、连接关系以及输入输出信号的形式都存在差别。由于集成电路芯片的这种特殊性，使得一些申请人在撰写这类涉及集成电路芯片的产品权利要求时比较困惑，不知如何在权利要求中体现用于控制处理功能的集成电路芯片的特征，以及关于芯片特征在撰写时有哪些特殊的注意事项。如果申请人在撰写时未注意这些问题，则可能在审查或无效过程中遇到麻烦。

笔者根据专利法及其实施细则、审查指南中的规定，结合审查工作中遇到的实际案例，对涉及集成电路芯片的产品权利要求的撰写给出一些建议。

相关的法律法规

根据产品权利要求中集成电路芯片特征记载程度的不同，申请人撰写的权利要求在审查或无效过程中可能会遇到涉及芯片特征概括不当使得权利要求记载的方案不能得到说明书支持的问题，或者虽然涉及的芯片特征已非常具体，但这种具体芯片的选择可能仍不能使该权利要求具备创造性的问题。在我国现行的专利法和审查指南中，与之相关的规定如下：

专利法第二十六条第四款规定：权利要求书应当以说明书为依据，清楚、简要地限定要求专利保护的范围。

审查指南第二部分第二章第3.2.1节进一步解释：权利要求通常由说明书记载的一个或者多个实施方式或实施例概括而成。权利要求的概括应当不超出说明书公开的范围。如果所属技术领域的技术人员可以合理预测说明书给出的实施方式的所有等同替代方式或明显变型方式都具备相同的性能或用途，则应当允许申请人将权利要求的保护范围概括至覆盖其所有的等同替代或明显变型的方式。对于权利要求概括得是否恰当，审查员应当参照与之相关的现有技术进行判断。

专利法第二十二条第三款规定：创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步。

摘要：介绍了基于4μm双极对通隔离兼容JFET工艺的双运算放大器集成电路芯片的版图设计。版图设计的主出发点是高精度、高速和高可靠性三方面。版图中各模块采用对称设计，关键元件的匹配采用了共质心对称设计。芯片测试结果表明，JFET输入双运算放大器的输入偏置电流和失调电流均达到了200pA以下，电路的转换速率达到了10V/μs，增益带宽积4.5MHz，很好的实现了预定电路功能。芯片成品率达90%。

关键词：JFET；运算放大器；版图设计；可靠性

0 引言

该JFET输入运算放大器主要用在高速积分器、快速D/A转换器、采样-保持等电路中，其关键技术指标是高精度、高速和高可靠。作为集成电路设计流程中最重要的一个环节，芯片版图的设计将是提高电路精度、成品率和可靠性的关键因素。

1 芯片功能及原理图

本文设计的JFET输入双运算放大器输入偏置电流最大200pA，失调电流最大50pA，失调电压最大2mV，共模抑制比最小85dB，电源抑制比最小85dB，电压增益最小90dB，转换速率最小10V/μs，增益带宽积最小4.5MHz。电路由失调调零电路、输入ESD保护电路、偏置电路、差分输入电路、电压放大电路、输出扩流电路、保护电路组成。电路原理图如图1所示。

2 芯片版图设计

2.1 芯片版图的平面设计

案由:笔者曾处理过一起涉及芯片产品的知识产权侵权鉴定案,对某公司研发的芯片产品的结构与XXX号专利有关的技术问题进行鉴定。该公司认为其所研发的芯片产品的封装结构所采用的技术是XXX号专利申请日之前的现有技术,同时为了明确芯片产品封装结构的技术方案与XXX号专利的权利要求保护技术方案是否一致要求鉴定。

鉴定分析原则,通常在专利侵权纠纷案件中进行比对分析时都遵循以下步骤:首先,专利权保护范围的确定,发明专利权的保护范围应当以权利要求书中明确记载的必要技术特征所确定的范围为准,也就是说权利要求中的全部技术特征的总和构成的技术方案才是受法律保护的客体。由于发明专利的独立权利要求 从整体上体现该专利的技术方案,记载了解决技术问题的必要技术特征,与从属权利要求相比保护范围最大。因此,判断被控侵权产品或方法是否与对比专利的技术特征相同或等同时,应当对保护范围最大的独立权利要求做出解释。在解释专利权利要求时,应当以专利权利要求书记载的技术内容为准,而不是以权利要求书的文字或措辞为准的原则。其技术内容应当通过参考和研究说明书,在全面考虑发明的技术领域、技术解决方案、作用和效果的基础上加以确定。

其次,全部技术特征原则,判断被控侵权产品或方法是否落入对比专利的保护范围,应当将产品或方法的各技术特征分别与对比专利权利要求中的各技术特征逐一进行比对,如果被控侵权产品或方法包含了对比专利权利要求中的全部必要技术特征,则落入了对比专利的保护范围。被控侵权产品或方法缺少对比专利的权利要求记载的一项或者多项技术特征的,或者被控侵权产品或方法的技术特征与对比专利权利要求记载的对应技术特征相比,有一项或者多项技术特征既不相同也不等同的,应当认定被控侵权产品或方法没有落入专利权保护范围。

再次,等同原则,专利权的保护范围也包括与该必要技术特征相等同的特征所确定的范围。等同原则是指被控侵权产品或方法中有一个或者一个以上的技术特征经与对比专利权利要求记载的技术特征相比,从字面上看不相同,但经过分析可以认定两者是相等同的技术特征。等同特征需同时满足以下两个条件:(1)被控侵权物中的技术特征与专利权利要求中的相应技术特征相比,以基本相同的手段,实现基本相同的功能,达到基本相同的效果;(2)本领域的普通技术人员通过阅读专利说明书、附图和权利要求书,无需经过创造性劳动就能够联想到的特征。

依据上述的鉴定原则,笔者通过阅读专利说明书、附图和权利要求书,解读XXX号专利独立权利要求1中的必要技术特征,并对芯片产品的上表面x射线光照图进行分析,归纳其技术方案。

XXX号专利独立权利要求1的技术方案包括如下技术特征:衬底和导体,在衬底的上表面上具有电路芯片、衬底信号区和电路芯片信号区;在衬底的上表面上形成图案的导体具有第一端子和第二端子,其中第一端子连接到衬底信号区,第二端子连接到电路芯片信号区。

笔者在对集成电路芯片产品的上表面x射线光照图以及芯片产品侧面通孔的x射线光照图进行分析后,得出芯片的封装特征包括:衬底基板、顶层表面导体、电容、功率放大器管芯、电感、管脚区,上述管芯通过金属线电气连接到衬底图案上。将上述导体结构中包括的技术特征及其连接关系逐一与XXX号专利独立权利要求1的上述技术特征进行分析比对后发现,XXX号专利独立权1中的技术特征:“在衬底的上表面上形成图案的导体具有第一端子和第二端子,其中第一端子连接到衬底信号区,第二端子连接到电路芯片信号区”与芯片产品的技术特征:“顶层表面导体及其连接方式”这一技术特征存在着不同。该差别主要是由于芯片产品的顶层表面导体具有多个端子,这多个端子有连接另一导体端子,有连接芯片信号区,也有连接表贴元件焊盘,可以看出这多个端子的连接对象不同,进而所要实现的电路功能也是不同的。由此就可以初步认定由于导体的端子不同,即导体结构的不同,导致导体的连接方式与XXX号专利技术特征存在着明显的差别。

然而,若直接采用对上述的集成电路芯片技术特征的分析方式会存在问题,因为上述的分析方式是将芯片产品技术方案中的导体技术特征作为一个整体来看,若将芯片产品的导体结构做进一步的拆分则又会有不同的结果,即考虑将具有多个端子的导体看作由几个部分的两个端子的导体构成,此时的结果是必定和权利要求1的导体技术特征相同。对此,将上表面的导体以整体来看还是将该导体进行拆分成几个部分的两个端子的导体是需要进一步认真考虑分析的问题。

摘要：在超大规模集成电路芯片中，电路板的详细实现通常是不知道的，只有功能特性对用户是公开的。在这篇论文中，我们呈现了一个系统的方案，仅仅基于被测电路板的功能特性，我们可以检测出并确定出固定故障和桥接故障。被提议的这个方案对于学术和工业超大规模集成电路使用者检测固定故障和桥接故障以及确认芯片的功能都及有帮助。规则和实验结果将会被报告。

关键词：功能特性；固定0-1故障；桥接故障；标准输入矩阵

中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）12-2866-05

超大规模集成电路的高速发展导致了单个芯片的组成元素个数的指数增长。然而，由于每个芯片的基本输入输出是有限的，这导致了测试芯片工作更加困难。此外，集成电路制造商们因为知识产权的问题不乐意公开电路板内部实现的详细细节。另外，为了确保一个系统操作的可靠性，用户需要在在芯片提供给系统前对其进行测试。尽管如此，用户通常可以从集成电路制造商的数据书中找到一些该芯片的功能属性和芯片的部分体系结构。因此，两个问题出来了：1）只是基于一个芯片的功能特性而不知道其内部的实现细节，对其进行测试可能吗？2）进一步，用和上一步同样的信息，不仅测试这个芯片的固定故障而且测试其桥接故障可能吗？事实是，对这两个问题的回答都是积极的。

在这篇文章中，我们根据芯片的功能特性提出了一些系统的测试方法。不管怎样，基于对被测电路板的有限信息，我们的测试也会受限。因此，我们在此只考虑电路板的基本输入输出上的故障。换句话说，我们将要测试的故障仅限于下边几种：

1） 基本输入输出上的固定故障；

2） 输入线间的非反馈桥接故障；

3） 输出线间的非反馈桥接故障；

摘要针对神经内海马区谷氨酸化学递质与神经电生理信号的并行双模检测需要，设计了8通道电化学递质与电生理双模并行检测传感芯片微系统，系统组件包括：基于SOI（Silicononinsulator）工艺衬底制备的微机电系统MEMS（Microelectromechanicalsystem）神经信息检测探针、低噪声颅内神经电小信号放大器、低功耗中速SAR（Successiveapproximationregister）ADC（Analog/DigitalConverter）模/数转换器、精简低能耗OOK（OnOffKeying）/FSK（FrequencyShiftKeying）调制射频发射器。本微型神经信息传感芯片系统具有体积小、抗干扰、化学递质与电生理信号并行检测、灵敏性好、线性度高等特点。对电生理裸探针的4个电生理位点表面沉积铂黑，电极阻抗优化为35.0kΩ；通过酶固定技术在谷氨酸检测位点上纳米定向修饰酶复膜结构（PtmPDGluOx）以形成具有特异选择性的生物识别点，实现神经化学递质谷氨酸的检测；在6～35μmol/L谷氨酸浓度范围内线性度是0.97，单位面积灵敏度是0.0069pA/（μmol/L），电流响应误差70dB，电源/共模抑制比>100dB等）、SARADC（有效量化位数是12bits，功耗1.2mW，最大转换速率1Msps，信噪比为60.9dB）、ASK/FSK调制的射频发射器（功放PA4～5dBm，输出功率满足10m辐射距离）。此微型神经信息感知处理芯片集成检测系统，可为海马区神经通路的研究提供便携、普适性的无线可穿戴设备。

关键词神经通路；神经植入探针；传感后单集成芯片；微型生物可穿戴设备

1引言

谷氨酸（Glutamate，Glu）是神经内关键的兴奋性神经递质之一，其代谢与大神经认知、记忆、运动、神经元可塑性等功能相关[1]。神经信息传导具有神经电生理和神经递质两种方式。对神经内谷氨酸和神经电生理并行检测有利于全面研究神经系统功能。目前，针对谷氨酸和电生理信号的文献报道都是利用单模手段，而在体双模检测报道很少。如2015年Kanamori结合EEG电极和微透析的双模检测法，在体研究大鼠神经内谷氨酸浓度增加的现象[2]。2014年Tani等[3]在神经片中分离出海马CA3区和皮层的谷氨酸能神经突触，通过的功能特别依赖于谷氨酸信号转运，因此熟悉海马生理结构，并从神经电生理、谷氨酸递质传导等方面分析海马区的神经传导通路，是海马区相关神经疾病研究的重要方法。他们采用膜片钳记录电刺激后的离子通道信号，并使用荧光共振能量转移技术测量谷氨酸释放。不论基于神经调控进行病理、药理研究，还是研究某特定神经区神经回路的作用机制，在体实时获得相关神经区电生理和谷氨酸化学递质信号的双模并行变化具有重要意义[4]。谷氨酸与相关化合物通过延长兴奋性突触传递作用导致神经元破坏，引发兴奋性毒性，从而引发癫痫、神经创伤、神经缺血等急性神经元损伤。通常情况下，释放到突触间隙的谷氨酸浓度可达1mmol/L，时间维持10

3s，在突触间隙的谷氨酸长期累积，引起谷氨酸受体受到过分刺激，从而导致神经元损害甚至死亡。海马（Hippocampus）是脊椎动物（包括人类）大脑神经的重要组成，在记忆形成和空间感知中具有非常关键的地位。海马区结构和功能的改变与癫痫、阿尔茨海默病、精神分裂症等神经疾病关系密切，是病理研究的重要神经区之一[5]。长期增强效应作为神经可塑性重要形式即在海马区被第一次发现[6]。海马区神经电信号分类和特征分析在神经疾病研究中具有重要意义，而海马区的功能特别依赖于谷氨酸信号转运，因此熟悉海马生理结构，并从神经电生理、谷氨酸递质传导等方面分析海马区的神经传导通路，是海马区相关神经疾病研究的重要方法。

本研究运用纳米材料修饰技术、微纳加工制造技术、酶生物传感技术、神经调控技术，设计了一款双模（电生理电位与谷氨酸化学递质）并行检测的植入式、8通道神经信息检测器件，并进行在体测试研究。同时，神经器件检测的动作电压信号被后续后端电路进行放大、滤波、去噪、模拟到数字信号转换、功耗优化、并且电路模块高度集成，图1为本研究设计的神经信号处理传感芯片系统整体，并且该微型可穿戴系统[7]可以移植到手机及其它便携生物信号检测终端。

2SOIMEMS谷氨酸检测神经植入传感器和信号处理集成单芯片制备

2.1MEMS植入神经探针制备