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对集成电路的认识和理解

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对集成电路的认识和理解范文第1篇

在当前集成电路封装制造中,考虑到集成电路封装的制造特点以及生产现状,要想提高集成电路封装制造的生产效率,就要立足现有生产条件,对生产流程和生产程序进行优化,并把握生产原则,制定具体的生产方案,保证集成电路封装制造能够在生产效率上获得全面提高。基于这一认识,我们应对集成电路封装制造引起足够的重视,认真分析其生产流程特点,从产品特性分析和产品制造流程优化入手,为集成电路封装制造提供有力的支持,保证集成电路封装制造的生产效率满足实际需要。

【关键词】集成电路 封装制造 生产效率

1 前言

结合当前集成电路封装制造实际,集成电路封装的生产效率,是决定集成电路封装制造效果的重要因素,只有全面提高生产效率,才能满足集成电路封装制造需要,为集成电路封装制造提供有力支持。为此,集成电路封装制造要想提高生产效率,就要对现有生产流程进行完善,并制定操作性较强的生产计划,同时还要对设备人员配比进行优化,真正从生产流程和制造现场入手,制定完善的生产计划,保证集成电路封装制造生产效率能够得到全面提高,满足集成电路封装制造需要。

2 集成电路封装制造,应对现有生产流程进行完善

通过对集成电路封装制造过程进行了解后可知,生产流程是决定生产效率的重要因素,只有建立完善的生产流程,才能保证集成电路封装制造取得积极效果。为此,集成电路封装制造生产效率的提高,应从对现有生产流程进行完善入手,具体应做好以下几个方面工作:

2.1 对现有生产流程进行深入了解,总结生产流程不足

在对生产流程进行完善之前,需要对现有的生产流程进行全面了解,并对生产流程的特点和要素进行全面了解,做到总结现有生产流程的不足,为生产流程的优化提供有力支持,保证生产流程的完善能够满足生产需要并取得实效。

2.2 根据产品特点,对现有生产流程进行完善

基于提高产品生产效率的现实需要,在集成电路封装制造过程中,应根据产品特点对现有生产流程进行完善,将侧重点放在生产流程的合理性和生产效率上。结合当前集成电路封装产品制造实际,对现有生产流程进行完善是提高生产效率的有效手段。

2.3 结合生产实际,对生产流程进行适当调整

深入了解了生产流程的特点之后,应根据集成电路封装产品的特点对生产流程进行适当调整,调整应重点对工序、人员和交接过程进行改进,使集成电路封装产品能够在整体生产效率上得到全面提高。因此,对生产流程进行适当调整是十分必要的。

3 集成电路封装制造,应制定操作性较强的生产计划

结合集成电路封装制造实际,在集成电路封装制造过程中,科学的生产计划是保障产品生产效率的重要指导文件,只有强化生产计划的编制质量,并提高生产计划的可操作性,才能保证集成电路封装制造取得积极效果。为此,集成电路封装制造应保证生产计划的可操作性,具体应从以下几个方面入手:

(1)生产计划在编制之前,需要对生产流程进行全面深入的了解。鉴于生产计划的重要性,在生产计划编制之前,只有对生产流程进行深入的了解,才能提高生产计划的针对性,保证生产计划的指导性得到全面发挥。因此,生产计划的编制需要以生产实际为前提。

(2)生产计划在编制中,应充分考虑设备及人员生产能力。考虑到生产计划的指导性,在生产计划编制过程中,只有对设备和人员的生产能力有足够的了解,才能保证生产计划的指导性有效发挥。因此,生产计划的编制,应以设备和人员的生产实际为主,切忌盲目编制生产计划。

(3)生产计划在编制中,应做到生产资源合理调配和优化。在生产计划的编制中,生产资源的调配和优化是保证生产计划有效性的关键因素。基于这一认识,生产计划的编制,应立足企业实际,对生产资源和生产流程进行全面了解,实现生产资源的合理调配和优化,满足生产需要。

4 集成电路封装制造,应正确利用分析方法

直接观察法是一种简便有效的分析工具,它可以帮助我们更好的理解现状,发现问题,寻找提高的机会,同时它提供了一种流程分析的方法.一种非常有效的持续改进方法。通过观察设备及操作工的活动,迅速发现生产中存在的问题,利用分析工具弄清楚哪些活动是有价值的,哪些活动是没有价值但必须的,哪些活动是没有价值也没有必要做的,去掉那些没有价值的活动,多做增值的活动,就找到提高的办法了。通常在分析过程中我们会用到一些工具去记录和分析我们所观察到的内容。自上而下的流程图,生产流程图,材料流程图,人员流程图。

通常集成电路封装制造会存在以下问题:

(1)每批料在上料前和卸料后都要进行点数,此时设备会处于等待状态大概十五分钟,大大降低了设备的利用率。

(2)在上料后。设备需要3分钟下载程序,此时操作工处于闲置状态。 所有的料都卸载后,操作工需耍对所有的料进行点数,在点数的这段时间设备处于闲置状态。

(3)在所有的 片测试完毕后,操作工需要把装料的小推车送到下一站点,再进行下一批料的上料,在送料的这段时间设备处于闲置状态。

基于以上问题.我们对操作流程做了调整,以便尽可能的减少设备的等待时间,提高设备的利用率。

5 结论

通过本文的分析可知,集成电路封装的生产效率,是决定集成电路封装制造效果的重要因素,只有全面提高生产效率,才能满足集成电路封装制造需要,为集成电路封装制造提供有力支持。为此,集成电路封装制造要想提高生产效率,就要对现有生产流程进行完善,并制定操作性较强的生产计划,同时还要对设备人员配比进行优化,真正从生产流程和制造现场入手,制定完善的生产计划,保证集成电路封装制造生产效率能够得到全面提高。

参考文献

[1]王戟.SECS/GEM在半导体生产计算机集成制造系统中的应用研究[D].浙江工业大学,2013.

[2]朱虹,钱省三.基于TOC理论的OEE的应用[J].半导体技术,2014.

[3]杨明朗,段天宏,杨晓丹.包装企业作业环境人机工程模糊综合评价研究及实现[J].包装工程,2014.

[4]顾文艳.机械系统人机界面虚拟设计方法的研究[D].中国农业大学,2014.

[5]孔造杰.工业维护管理系统ROM理论与方法研究[D].天津大学,2014.

[6]邵志芳,钱省三.半导体晶圆制造车间层控制的内容及方法[J].半导体技术,2013.

对集成电路的认识和理解范文第2篇

【关键词】电子信息科学与技术微电子课程体系建设教学改革

【基金项目】大连海事大学教改项目:电子信息科学与技术专业工程人才培养实践教学改革(项目编号:2016Z03);大连海事大学教改项目:面向2017级培养方案的《微电子技术基础》课程教学体系研究与设计(项目编号:2016Y21)。

【中图分类号】G42 【文献标识码】A【文章编号】2095-3089(2018)01-0228-02

1.開设《微电子技术基础》的意义

目前,高速发展的集成电路技术产业使集成电路设计人才成为最抢手的人才,掌握微电子技术是IC设计人才的重要基本技能之一。本文希望通过对《微电子技术基础》课程教学体系的研究与设计,能够提高学生对集成电路制作工艺的认识,提高从事微电子行业的兴趣,拓宽知识面和就业渠道,从而培养更多的微电子发展的综合人才,促进我国微电子产业的规模和科学技术水平的提高。

2.目前学科存在的问题

目前电子信息科学与技术专业的集成电路方向开设的课程已有低频电子线路、数字逻辑与系统设计、单片机原理、集成电路设计原理等。虽然课程开设种类较多,但课程体系不够完善。由于现在学科重心在电路设计上,缺少对于器件的微观结构、材料特性讲解[1],导致学生在后续课程学习中不能够完全理解。比如MOS管,虽然学生们学过其基本特性,但在实践中发现他们对N沟道和P沟道的工作原理知之甚少。

近来学校正在进行本科学生培养的综合改革,在制定集成电路方向课程体系时,课题组成员对部分学校的相关专业展开调研。我们发现大部分拥有电子信息类专业的高校都开设了微电子课程。譬如华中科技大学设置了固体电子学基础、微电子器件与IC设计、微电子工艺学以及电子材料物理等课程。[2]又如电子科技大学设置了固体物理、微电子技术学科前沿、半导体光电器件以及高级微电子技术等课程。[3]因此学科课题组决定在面向2017级电子信息科学与技术专业课程培养方案中,集成电路设计方向在原有的《集成电路设计原理》、《集成电路设计应用》基础上,新增设《微电子技术基础》课程。本课程希望学生通过掌握微电子技术的原理、工艺和设计方法,为后续深入学习集成电路设计和工程开发打下基础。

3.微电子课程设置

出于对整体课程体系的考虑,微电子课程总学时为32学时。课程呈现了微电子技术的基本概论、半导体器件的物理基础、集成电路的制造工艺及封装测试等内容。[4]如表1所示,为课程的教学大纲。

微电子技术的基本概论是本课程的入门。通过第一章节的学习,学生对本课程有初步的认识。

构成集成电路的核心是半导体器件,理解半导体器件的基本原理是理解集成电路特性的重要基础。为此,第二章重点介绍当代集成电路中的主要半导体器件,包括PN结、双极型晶体管、结型场效应晶体管(JFET)等器件的工作原理与特性。要求学生掌握基本的微电子器件设计创新方法,具备分析微电子器件性能和利用半导体物理学等基本原理解决问题的能力。

第三章介绍硅平面工艺的基本原理、工艺方法,同时简要介绍微电子技术不断发展对工艺技术提出的新要求。内容部分以集成电路发展的顺序展开,向学生展示各种技术的优点和局限,以此来培养学生不断学习和适应发展的能力。

第四章围绕芯片单片制造工艺以外的技术展开,涵盖着工艺集成技术、封装与测试以及集成电路工艺设计流程,使学生对微电子工艺的全貌有所了解。

4.教学模式

目前大部分高校的微电子课程仍沿用传统落后的教学模式,即以教师灌输理论知识,学生被动学习为主。这种模式在一定程度上限制了学生主动思考和自觉实践的能力,降低学习兴趣,与本课程授课的初衷相违背。[5]为避免上述问题,本文从以下几个方面阐述了《微电子技术基础》课程的教学模式。

教学内容:本课程理论知识点多数都难以理解且枯燥乏味,仅靠书本教学学生会十分吃力。因此,我们制作多媒体课件来辅助教学,将知识点采用动画的形式来展现。例如可通过动画了解PN结内电子的运动情况、PN结的掺杂工艺以及其制造技术。同时课件中补充了工艺集成与分装测试这部分内容,加强课堂学习与实际生产、科研的联系,便于学生掌握集成电路工艺设计流程。

教学形式:课内理论教学+课外拓展。

1)课内教学:理论讲解仍需教师向学生讲述基本原理,但是在理解运用方面采用启发式教学,课堂上增加教师提问并提供学生上台演示的机会,达到师生互动的目的。依托学校BBS平台,初步建立课程的教学课件讲义、课后习题及思考题和课外拓展资料的体系,以方便学生进行课后的巩固与深度学习。此外,利用微信或QQ群,在线上定期进行答疑,并反馈课堂学习的效果,利于老师不断调整教学方法和课程进度。还可充分利用微信公众号,譬如在课前预习指南,帮助学生做好课堂准备工作。

2)课外拓展:本课程目标是培养具有电子信息科学与技术学科理论基础,且有能力将理论付诸实践的高素质人才。平时学生很难直接观察到半导体器件、集成电路的模型及它们的封装制造流程,因此课题组计划在课余时间组织同学参观实验室或当地的相关企业,使教学过程更为直观,加深学生对制造工艺的理解。此外,教师需要充分利用现有的资源(譬如与课程有关的科研项目),鼓励学生参与和探究。

考核方式:一般来说,传统的微电子课程考核强调教学结果的评价,而本课程组希望考核结果更具有前瞻性和全面性,故需要增加教学进度中的考核。课题组决定采用期末笔试考核与平时课堂表现相结合的方式,期末笔试成绩由学生在期末考试中所得的卷面成绩按照一定比例折合而成,平时成绩考评方式有随堂小测、课后习题、小组作业等。这几种方式将考核过程融入教学,能有效地协助老师对学生的学习态度、学习状况以及学习能力做出准确评定。

5.结语

对集成电路的认识和理解范文第3篇

Abstract: In order to lead the student to study digital circuit course better, it developed a digital circuit experiment system by LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench), it included all contents of the digital circuit, such as logic algebra, combination circuit, trigger, sequential circuit, pulse produce and adjustment, digital to analog conversion and analog to digital conversion, this experiment system strengthened the students’ perceptual knowledge, and increased the students’ interest.

关键词: 虚拟仪器;LabVIEW;数字电路;实验

Key words: Virtual Instrument;LabVIEW;digital circuit;experiment

中图分类号:TP315文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)31-0197-02

1系统介绍

虚拟仪器充分利用计算机的运算、存储、回放、调用、显示以及文件管理等智能式的功能,把传统仪器的专业化功能软件化,使之与 PC 机结合起来融为一体,这样便构成了一台从外观到功能都完全与传统硬件仪器相同,同时又充分享用了 PC 机智能资源的全新的仪器系统。

本着“好学、好用、好懂”的原则进行开发,利用labview语言的良好人机交互优势极其方便的各种控件,开发出用于数字电路课程辅助教学的实验系统,充分发挥虚拟仪器的优点,通过各种控件形象地模拟逻辑信号,把抽象的理论感性化,改变了滞后的实验设备和死板的实验模式,特别是这套系统直接用在课堂教学上,调动了学生的主动性和创造性,使学生更容易理解相关的知识,其起始界面如图1所示。

系统内容基本涵盖了数字电路的全部内容,包括逻辑代数、组合逻辑电路、触发器、时序电路、脉冲产生整形与DA转换等。

1.1 逻辑代数实验模块此模块主要包括逻辑代数的原理性知识,是整个数字电路课程的基础,能否掌握此部分知识关系到后续课程内容的理解和掌握。内容主要涉及基本逻辑运算及复合逻辑运算,基本公式及其它常用公式,真值表、表达式、逻辑图及最小项等逻辑函数表示方法,通过此模块学生可以加深对理论性知识的理解,为后续内容学习打下基础。

此部分通过labview的逻辑控件,以信号灯的形式模拟逻辑变量,用不同颜色代表不同的逻辑变量0或1,如红灯或绿灯代表1,白灯代表0。通过颜色变化加强学生的感性认识,以更好理解、掌握知识。

以基本逻辑运算为例,如图2所示,“与运算”输入两个逻辑量均为1(两个均为绿灯)时,输出为1(绿灯),“或运算”1个输入为1(绿灯),1个输入为0(白灯),则其输出为1(绿灯),“非运算”输入为1(红灯)则输出为0(白灯)。而且各种组合灯的变化和真值表相对应,增强了认识。

1.2 组合逻辑电路模块此模块为组合逻辑电路,是数字电路的核心内容之一,内容包括组合逻辑电路分析、设计及常用集成电路,常用集成电路主要包括编码器、译码器、加法器、数据选择器、数值比较器等常用集成电路及其各种应用。

此模块中,通过模拟,提供了完整的实例,形象地展示了电路的分析和设计过程,加深了理解。特别对于各种常用集成器件,通过各种信号模拟,展示出各种集成器件的引脚、特征及应用情况,更形象、更直观,便于学生理解各种集成模块的功能,而又不必过分关注其内部结构。

典型示例数据选择器的扩展应用如图3所示。用不同颜色逻辑信号代表输入/输出变量及控制变量,形象表示出输入信号在不同控制信号变化下的输出情况,使抽象理论变得感性化,便于理解。

1.3 触发器模块此模块内容主要包括基本RS触发器、同步触发器(同步RS触发器、D触发器及同步JK触发器)、主从JK触发器(主从RS触发器、维持――阻塞边沿D触发器、主从JK触发器、T触发器及T′触发器)。

触发器具有记忆功能,是构成时序电路的基础,掌握其内容是学习时序电路的基本要求,但部分触发器结构复杂难理解,因此,本部分主要从功能角度出发,弱化结构要求。

通过信号灯的变化描述触发器的变化过程,即触发器何时保持原态,何时置0、置1,何时进行状态翻转,结合触发器特征表,非常容易理解触发器功能及其实现条件,同时避免了死记硬背的弊端。

1.4 时序电路模块此模块主要包括时序逻辑电路,是数字电路的核心内容之一,内容主要包括时序电路分析(同步时序电路分析和异步时序电路分析)、常用时序电路(主要包括寄存器、同步计数器、异步计数器和集成计数器及其应用)。

此模块主要包括数字电路的另一类电路时序逻辑电路,由于时序概念的抽象性,学生掌握起来难度较大,因此,通过信号的模拟,加大感性认识,使学生更好理解知识内容。

典型示例74LS160置数法如图4所示,用不同颜色逻辑信号代表输入/输出变量及控制变量,通过软件的运行,显示了数字循环变化的完整过程,通过变化可以看出数字何时开始增加,何时通过置数重新开始计数,同时可以观察到数字变化过程中时钟信号的变化,使学生在掌握计数器工作过程的同时更深入理解了时序的概念。此外,可以通过改变输入变量,模拟任意进制数字。

1.5 脉冲产生整形与模/数及数/模转换模块模块包括555集成电路、模/数及数/模转换,由于脉冲的产生整形与模/数及数/模更为抽象,理解起来难度更大,因此,通过形象化的模拟,使学生能够理解其概念、意义及过程,达到预期目标。

典型示例D/A及A/D转化如图5所示。通过信号模拟,可以形象看出A/D转换过程是通过采样、保持、量化、编码四步完成,同时可以把数字量和模拟量进行对应观察,更容易理解两者的关系。设置了正弦波、三角波、锯齿波、方波信号,通过多种不同信号的变化加深理解。通过对信号频率的设置,体现出频率的变化对信号采集的影响,充分理解采样频率。

2结论

对集成电路的认识和理解范文第4篇

关键词:微电子实验室;集成电路设计;微电子工艺;实验教学;

作者简介:李建军(1980—),男,四川江油,博士,副教授,主要从事超大规模集成电路教学与科研工作

当前,全球微电子技术及产业飞速发展,22nm节点技术已量产,以微电子集成电路为核心的电子信息产业已成为全球第一大产业,而我国的微电子技术及产业同国外比还有较大的差距,集成电路设计和微电子工艺方面的人才比较匮乏。当前和今后一段时期是我国微电子产业发展的重要战略机遇期和攻坚期,2014年6月我国了《国家集成电路产业发展推进纲要》以加快推进我国集成电路产业发展,并明确指出“重点支持集成电路制造领域”[1]。因此,为适应该领域技术和产业的人才需求,亟须加强对微电子和集成电路相关专业本科生的工艺实验与工程实践能力的训练,培养其创新和实践能力。

高校实验室是培养创新和实践能力重要基地,也是开展教学、科研、生产实践三结合的重要场所[2-3],特别是对于实践性强的微电子学科,实验室在教学中发挥着举足轻重的作用。因此,建设专业的实验室并开展实践与创新相结合的实验教学,才能更多、更有效地培养满足社会急需的微电子技术人才[4]。

1微电子实验室建设指导思想

微电子实验室建设及人才的培养是以国家对微电子技术人才的需求为目的,以满足社会经济快速发展的需要。近10多年来是我国微电子和集成电路产业飞速发展时期,2000年和2011年国家先后出台了《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》、《进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》,到2014年了《国家集成电路产业发展推进纲要》。在政策导向下,高校微电子专业实验的建设成就也十分显著。但是,我国的微电子技术及产业同国外比还有较大的差距,这其中缩小差距重要的一点是缩小微电子实验室技术的差距。因此,对于高校微电子专业实验室的建设发展还需进一步的改革创新[5-7]。

微电子实验室建设应以《国家中长期教育改革和发展规划纲要》为导则,明确国家教育改革战略目标和战略主题是优化知识结构,丰富社会实践,强化能力培养,要着力提高学生的学习能力、实践能力、创新能力[8]。

在实验室建设的措施实施上,一是贯彻实施《高等学校本科教学质量与教学改革工程》,进一步推动高校实验室建设和实验教学改革,促进优质教学资源共享,提升高等学校办学水平,加强学生动手能力、实践能力和创新能力的培养,全面提高教育质量;二是贯彻实施《卓越工程师教育培养计划》,面向微电子产业,按通用标准和行业标准强化培养学生的工程和创新能力[9-10]。

2微电子实验室建设

为适应国际半导体产业和我国电子信息产业的快速发展以及社会对微电子专业人才的大量需求,从2002年起我校就对微电子实验室进行了改造,并持续进行了升级换代建设,截止到目前共计投入了800余万元的建设经费。我校的微电子实验室建设主要包括2方面的内容,一是微电子设计实验室建设,二是微电子工艺实验室建设。目前,微电子实验室可满足每年500人的实验教学规模以及高水平实验项目的开设。学生在此完成集成电路芯片设计、制造的整个过程,并对制造的芯片进行测试和分析。

2.1微电子设计实验室建设

微电子设计实验室主要开展超大规模集成电路设计以及微电子器件仿真和工艺模拟的实验教学。教学目的是使学生掌握超大规模集成电路设计的基本原理和方法,初步掌握用于集成电路设计的电子设计自动化EDA(electronicdesignautomation)软件工具的使用,以及掌握用于半导体工艺流程模拟和微电子器件仿真的工艺计算机辅助设计TCAD(technologycomputeraideddesign)软件工具的使用。我校共计投资300余万元用于微电子设计教学实验室建设,建立了配备40台SUNBlade工作站、面积100m2的专用教室,并专门建立了EDA、TCAD软件校内共享第二层交换网络,多个实验室可以同时使用授权EDA、TCAD软件。

微电子设计教学内容的建设包括以下内容:

一是开设VHDL(高速硬件描述语言)程序实验,要求学生编写逻辑电路的VHDL代码,对程序代码进行仿真综合。目的使学生掌握运用VHDL语言进行逻辑电路设计的技能。

二是开设FPGA(现场可编程门阵列)实验,要求学生将综合后的网表文件下载到FPGA器件中,对设计的电路进行硬件验证。目的是使学生掌握电子设计的FPGA物理实现方法,以及应用示波器等调试仪器对电路进行诊断排错的技巧。

三是开设ASICAPR(专用集成电路自动布局布线)版图设计实验,要求学生将通过硬件验证过的电路设计,借助半定制的ASIC设计EDA工具,结合代工厂提供的标准单元库,进行自动布局布线,得到所设计电路的物理版图。目的是使学生掌握电子设计的AISC实现方法。

四是开设工艺模拟和器件仿真实验,要求学生通过TCAD软件的学习熟悉集成电路制造工艺流程,并指定产生的器件结构,在满足制造设备的能力和精度下(即给定工艺参数范围内),让学生设计实验并加以仿真实现。

2.2微电子工艺实验室建设

微电子技术的发展是以集成电路制造技术工艺节点为标志,遵循摩尔定律,变化日新月异。虽然理想的工程教育要求教学最新最前沿的技术,但是不断升级换代,昂贵的实验设备费用是任何高校都负担不起的。况且,每一代集成电路制造技术的工艺流程都具有类似性,因此,单纯追求工艺先进性的实验教学是没有必要的。所以,结合实际教学资源情况,建设主流、典型工艺技术的工艺实验线,并开展理论联系实践的实验教学是微电子工艺实验室建设的重点。

我校先后投入500余万元建设微电子工艺教学实验室,建立了面积300m2的净化室,具有主流CMOS(互补金属氧化物半导体)工艺和具有代表性的双极工艺完整流程,最小工艺线宽为1μm。并且,由于工艺设备条件的限制,因地制宜地开发了铝栅CMOS工艺。这2类工艺实验课程的学时数都为40学时,学生根据专业方向选择具体工艺类型。

微电子工艺实验课程的目的是培养学生具有一定的工艺设计和分析能力,并通过实践掌握集成电路制造工艺流程。

首先,通过TCAD软件的学习熟悉集成电路制造工艺流程,按指定器件结构设计实验并加以仿真实现。并且,TCAD软件是基于物理的器件仿真,不仅能够得到最终的电学特性,还可以了解器件工作时内部物理机制,能够直观分析器件内部能带、电场、电流以及载流子等的分布和变化,有助于学生分析工艺参数的变化对器件物理特性影响,从而最终导致电学参数的改变,从而有利于学生深入理解工艺原理与器件机理的联系。

然后,根据设计的器件尺寸参数,采用L-edit图形编辑器进行器件版图设计,并且选用已设计的器件单元来设计简单的集成电路,如倒向器、或非门、与非门等电路。最后是进行工艺实验实践环节,采用设计的版图制作掩膜版。微电子工艺实验课程的工程化能力要求也主要体现在这一环节,一方面是工程化的理念,另一方面就是相应的实践能力。在这一过程既要培养实际操作能力,更要培养分析问题、解决问题的能力,分析工艺过程中的原因以及造成芯片测试参数与设计参数差别的原因。

2.3实验教学资源建设

2.3.1实验教材编写

微电子设计实验开设的难点之一是实验步骤繁多,学生操作起来较为困难。其原因是国内外缺乏针对本科学生的实验指导书,而EDA工具厂商提供的操作指南过于繁琐,本科学生难以掌握。为配合上述实验的开展,课程组组织相关有实际ASIC设计经验的教师编写了《VLSI自动布局布线(APR)设计实验指导书》实验教材,从操作原理、操作步骤、数据管理、报告撰写等方面对学生进行指导,力求做到学生通过阅读实验教材就能按图索骥,自行完成实验流程。因此在教材的编写上,不厌其详,采用了大量的EDA工具实际操作的截面图,力争反映出每一个操作细节。

对于微电子工艺实验,由于实验内容根据学校实验工艺线实际条件开设,实验内容一是要具有代表性,二是要根据实际情况建立工艺流程。因此,也没有现成的教材或实验指导书可供选择。课程组组织具有丰富工艺实践经验的教师,根据实验室设备条件编写了对应的、适用的《微电子器件设计与制造综合性实验指导书》实验教材。

2.3.2多媒体资料制作

教学信息载体的多样化,包括文字、图片、音频、视频、网络等载体,这是现代教学发展的必然趋势。实验教学多媒体资料可以充分调动教学要素,激发学生的学习兴趣,融教与学为一体[11-12]。

为了让学生对集成电路设计和微电子制造工艺有直观的认识。课程组结合实际的实验实践教学过程,制作了全程相关单项工艺原理、流程及设备操作视频演示多媒体资料。多媒体资料将动画、声音、图形、图像、文字、视频等进行合理的处理,做到图文声像并茂。由于微电子实验课程是与实际联系很紧密的课程,形象化教学素材十分丰富,能激发学生的学习兴趣,对提高教学效果、教学质量非常有益。同时制作器件、集成电路电路的设计、仿真视频演示多媒体资料,让学生能快速熟悉设计软件并理解设计方法。在熟悉微电子器件基本理论和集成电路制造工艺的基础上,掌握器件和集成电路的设计方法,最后通过实验操作制作芯片并测试。

3微电子实验室建设成效

充分发挥了以学生为主的教学形式,完成从设计到实验制作再到测试验证整个过程。每个学生都设计了各自结构的器件,因此在器件制作过程中,每个学生就会切实关注每步工艺对器件性能的影响,在实际工艺过程中的操作锻炼了动手能力,在实践过程中了解哪些工艺因素可能对器件造成影响。微电子实验教学将理论与实践结合、创新与实践结合,培养了学生分析问题、解决问题的能力。

微电子实验采用理论联系实际的方式在国内首次实现了“微电子工艺原理”课程的完整实验教学,并因此而获得2004年四川省教学成果二等奖。此外,我校“电子科学与技术”在2012年全国学科评估中排名全国第一,其中微电子实验教学是本学科本科教学的重要组成部分。

我校微电子实验室除了满足每年本校500人的实验教学外,还向其他高校或二级学院开设微电子实验课程,如西南交通大学和电子科技大学成都学院,起到了教学资源共享,以及辐射带动作用。

对集成电路的认识和理解范文第5篇

关键词:教学内容;教学方法;改革

中图分类号:G4

文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2010)17-0296-01

1 教学内容改革

《高频电子线路》课程与低频电路相比有较大区别,其主要内容包括:无线通信系统射频端的调制、解调、混频、信号放大与功率放大、功率合成与分配及锁相跟踪等电路。随着当前无线通信技术特别是宽带无线通信的高速发展,与该课程相关的新概念和新技术层出不穷,而当前的本课程教学内容和技术发展的需要有一定差距,因而有必要对该课程内容进行适当的改革,总结如下:

(1)将以电路分析为主要内容的教学模式转变到以电路与系统的功能分析为主的模式上来。考虑到当前无线通信设计已经普遍开始采用 SOC(System On Chip)技术,实现通信系统的高度模块化、标准化,很少再采用以普通三极管为系统构成主体。对应用型电子类学生来说,就业后从事应用为主的电路设计,详细掌握模块或者芯片内部结构已经不是必须的,只需了解电路的主要功能和相应的使用方法。这就要求老师在教学中,适当简化三极管电路设计和具体分析的内容,对功能分析的内容进行加强,进而强化模块和集成电路的应用。

(2)加强以新的电路形式为内容的教学方案。

随着电子通信等技术的发展,实现同样的电路功能,可以选择很多新型的电路形式。新的电路比传统的电路形式在性价比、集成度、应用领域方面具有明显的优势。以频率合成电路为例,频率合成的主要方法包括:模拟直接合成、锁相频率合成以及数字直接合成(DDS)等方法,很多教材中都选用前两种传统方法;而数字直接合成是近年来迅速发展起来的新技术,该技术将先进的数字处理技术引入信号合成中,因而在课程内容讲述中有必要配备相应的课时,这部分内容在很多老教材中是缺乏的。DDS技术是把一系列数字量化的信号通过 D/A转换成模拟信号的合成技术,具有连续的相位变换、频率切换速率高、频率分辨率较高、相位噪声低等优点,在现代频率合成技术中具有极大的优势。大规模集成电路技术的发展促进了 DDS集成电路器件的出现,并广泛应用于通信、导航、雷达、电子对抗等领域。在教学中,加入这部分内容,对学生将来走向工作岗位是很有利的。

(3)加强对设计射频电路系统级仿真实验的要求。

现有的高频电子技术实验,是以电路设计类的硬件实验为主的,大都以实验箱为教学实验平台,通过搭建电路掌握电子线路知识内容,这种方式有助于加深理解理论课内容,对实际动手能力的提高也有帮助。但当今分立的小规模电路已逐渐被大规模集成电路取代,新时代的电子工程人员进行电路设计时无需从基本单元电路开始,而是从小规模集成电路开始。通过开设系统级仿真设计实验,配以必须的仿真软件,进行设计射频、微波电路,提高学生的实际应用能力。

2 教学方法改革

传统教学方法主要表现在:“教师讲、学生听”,教师和学生之间是一种单向交流,手段单一,学生难以形象的了解一些实际问题、工作原理和概念。采用传统教学模式讲授“高频电子线路”,会造成内容枯燥,课堂沉闷,不能有效调动学生的学习热情。 自从多媒体技术进入课堂后,给原本枯燥的课堂带来了生机和活力,取得了意想不到的效果。但是,目前多媒体教学存在着一种误区,很多老师把多媒体辅助教学完全看成了多媒体播放。因此都在加大力度制作各种精美的课件,上课时只是简单的播放课件并辅以解说,而忽视了课堂教学中的互动和启发,所以有必要把传统教学方法和现代教学方法有机融合,并加强教学中的互动和启发,总结如下:

(1)加强引导 、启迪学生,充分调动其学习的积极性。

高频电子线路是在无线广播系统的框架下,介绍各基本功能电路的原理、实现方式和相关指标,但是,这些功能电路的实际应用远不止此。通过列举身边的一些通信系统、通信产品,使学生对各功能电路的应用怀有好奇,激发进一步了解其工作原理的热情。具体应用方法:一是多媒体展示相关系统和产品;二是让学生观察自己身边和周围使用的相关产品;三是调动学生大胆猜测工作原理。

(2)注重知识点相互之间的联系,采用电路优化思路讲解功能模块电路。

《高频电子线路》课程中各功能模块的介绍都是以电路的实现为基础的。同样的功能模块,实现电路多种多样,如果不能把相互之间的关系介绍清楚,学生就容易混淆和迷惑,而且学生对相关技术指标的了解也是要基于电路。因此,合理设计一种介绍和分析方法,对学生了解整个电路功能有很大帮助。我们采用了电路优化来提高系统技术指标的介绍思路。比如在介绍考比兹、克拉泼、西勒振荡器时,我们先分析影响频率稳定度的因素,然后在考比兹振荡器基础上一步一步改进,形成后续各种振荡器,然后对重要技术指标的含义进行强调。

(3)充分利用现代教育技术,采用多媒体方式进行教学。

将计算机仿真技术引入到理论和实验教学中,制作与教材配套的多媒体电子教案,在此基础上,还可以使用网络建立本课程网站、多媒体CAI课件、教学大纲、课程简介、参考书目、实验指导、习题等电子资料。学生可方便地在课外访问课程资源,进行自主学习,不仅实现了大范围内的教学资源共享,还便于学生课前预习和课后复习。

(4)注重实践能力的培养,坚持理论联系实际的原则,加强学生动手训练,培养学生的创新能力。

学生对新知识的理解,仅仅通过课堂讲解还很不够,必须通过实践教学这一环节,使学生对知识有一个感性认识。为了加强学生理论联系实际的能力,除了实验环节之外在教学过程中还应增加课程设计这一教学环节,通过课程设计,拓宽学生的知识面,加深学生对《高频电子线路》这门课程的基本概念、基本的分析方法及设计方法的理解。

(5)教师应坚持教学与科研相长的理念,以科研为契机带动教学的进步。

只有坚持不懈的投入到和本课程密切相关的科学研究当中,才能真切了解到本行业发展的前沿技术,才能在教学中做到有的放矢,提高教学质量;而且通过科研可以有效地引导学生的学习、研究方向,做到事半功倍。

3 结束语

以上是本人在《高频电子线路》教学中关于教学内容和教学方法的一些体会,希望大家批评指正。

参考文献

[1]胡宴如.高频电子线路[M].北京:高等教育出版社,2009,(1).

对集成电路的认识和理解范文第6篇

一、数字推理

下面的每一道试题都是按某种规律排列的数列,但其中缺少一项,请你仔细观察数列的排

列规律,然后从四个供选择的答案中选择出你认为最合适、最合理的一个,来填补空缺,并在答题纸上将相应题号下面的选项涂黑。

1.1361015,()

A.17B.19C.21D.16

2.1-49-16()

A.20B.25C.-20D.18

3.11/31/91/271/18()

A.1/243B.1/255C.1/162D.1/164

4.235711()

A.13B.12C.15D.14

5.1/21/61/121/201/30()

A.1/40B.1/37C.1/31D.1/42

二、数字运算

6.一个数的1/2比它的1/3多5,则这个数是:

A.24B.30C.12D.40

7.35128311491的平均数为:

A.81B.54C.67D.83,75

8.比a的1/3大4的数为8,则。为:

A.24B.3C.6D.12

9.浓度为70%的酒精溶液500克与浓度为50%的酒精溶液300克,混合后所得到的酒精

溶液的浓度是多少?

A.54.2%B.62.5%C.34.5%D.60%

10.若甲把自己的火柴分1/2给乙,则乙的火柴是甲的4/3倍,则未分之前甲、乙火柴数之比

为:

A.3:1B.4:1C.6:1D.2:1

11.水池上装有甲、乙两个大小不同的水龙头,单开甲龙头1小时可注满水池。现在两个

水龙头同时注水;20分钟可注满水池的1/2,如果单开乙龙头需要多长时间注满水池?

A.1小时B.2小时C.3小时D.4小时

12.某校共1000人,男女比例为6:4;教师与学生比例为2:8;若男教师为100名,则女学

生共有多少名?

A.50B.100C.200D.300,

13.599764—33642.35=()

A.566122.65B.566121.65C.566121.35D.566122.35

14。某书售价比原来提高20%,现价是24元,原价是:

A.22元B.22.5元C.18元D.20元

15,修一条高速公路,已修的是未修的2/5,未修的与全长的比是:

A.5:2B.2:5C.2:7D.5:7

第二部分言语理解与表达

阅读下文,回答第16-20题

微电子技术的研究重点是集成电路。集成电路是指以半导体晶体材料为基片,采用专门

的工艺技术将组成电路的元器件和互连线集成在基片内部、表面或基片之上的微小型化电路

和系统。微小型化电路简称微电路,是一种结构上比最紧凑的分立元件电路小几个数量级、重

量轻几个数量极的微结构电路。

标志集成电路水平的指标之一是集成度。所谓集成度就是指在一定尺寸的芯片上(这个

芯片的尺寸比小拇指的指甲还小)能做出多少个晶体管。也有的用在一定尺寸的芯片上能做

出多少个门电路(一个标准的门电路是由一个或几个晶体管组成的)来衡量集成度。集成电路

发展的初期——①能在这个小面积上制造十几个或几十个晶体管,—二—②其电路的功能

也是有限的。一般将集成100个晶体管以下的集成电路称为小规模集成电路。到60年代中

期,集成度水平已经提高到几百甚至上千个元器件。我们把集成100—1000个晶体管的集成

电路称为中规模集成申,路。70年代是集成电路飞速发展的时期,集成电路已经进入1000个以

上元器件的大规模集成时代,这期间已出现了集成20多万个元器件的芯片。大规模集成电路

不仅仅是元器件集成数量的增加,集成的对象也起了根本的变化,它可能是一个复杂的功能部

件,也可能是一台整机(如单片计算机)。,80年代可以看作是超大规模集成电路的时代,芯片

上集成的元件数已达10万以上,而且已经突破了百万大关。

生产集成电路的原料是硅、铝、水、某些化合物和一些普通气体,这些材料都不昂贵,

——③,制造集成电路的过程却相当复杂,对所有的设备要求很高,所以建立集成电路产业

的投资是相当巨大的。而芯片价格的下降,……-..④依靠现代化的大批量生产④能达

到。

在硅片上制造微电路是成批地制造,在微小的面积上制出晶体管、电阻、电容而且按要求

连成电路已属不易,而在一定面积的硅片上制造出性能一致的芯片就更加困难。集成电路的

生产,大多是从硅片制备开始的,硅片的制造需要专门的设备和严格的生产条件。集体成路的

制作过程很复杂,为了保证工艺质量需使用大量昂贵的设备。而且,对生产厂房的温度、湿度、

空气的清洁度都有很高的要求,集成电路的生产二般都要在超净车间中进行,这种厂房的基本

建设投资也大大地高于一般生产厂房。

16.对集成电路表述有误的一项是:

A.一种微小型化的电路或系统

B.包括微电路,结构上比最紧凑的分立元件电路小几个数量级、重量轻几个数量级

C.以集成度作为水平指标

D.由基片、晶体管、元器件、互连线组成

17.分析有误的一项是:

A.集成度越高,晶体管也就越多

B.集成度同晶体管的尺寸成反比

C.集成20多万个元器件属大规模集成电路

D.集成对象是元器件,也可能是一个复杂的功能部件或单片计算机

18.选择正确的一项:

A.芯片的原料是硅、铝、水,某些化合物、或普通气体

B.集成电路产业投资巨大,产品价格昂贵

C.集成电路元器件存在于半导体晶体材料内部

D.集成电路制做精细,材料昂贵

19.芯片价格下降,只有依靠现代化的大批量生产,下列叙述中不是其原因的是:

A.制造集成电路的过程相当复杂

B;在一定面积的硅片上制造出性能一致的芯片非常困难

C.建立集成电路产业投资巨大

D.生产集成电路设备要求高,材料价格昂贵

20.文中①~④处应填人的词是:

A.如果/那么/但是/只要…就

B.只要/就/于是/如果…才

C.仅/因此/然而/只有…才

D.仅/因而/但是/只有…才

阅读下列文字,完成21-25题

建设我国的信息基础设施,在循序渐进的一开始和进行中的每一阶段,都应对世界上现已

达到的最先进水平、发展趋向、存在的矛盾和困难等有充分的了解,使我国的建设工作从一开

始就同长远目标紧密结合,避免走发达国家在其历史中,难免走过的弯路,从而较快地缩小与发

达国家的差距。

让我国有关决策者、执行者、工程技术人员、科研工作者、实际操作者充分了解当今世界上

信息基础设施(通俗地称为信息高速公路)的最新发展和存在的问题,从而为我所用,①

有益无害,——是不可缺少的。新闻媒介——②不能实事求是地作充分报道,——是未

能尽到自己的职责。因此,实事求是报道信息高速公路实属必需。

现代化信息传输技术,当然有个从低到高的发展过程。但这个过程主要表现为服务地区

和服务对象的扩大、服务项目的增多、服务技术难度的提高,而主要不表现为由低速到中速到

高速的过程。也就是说,——③开通个服务项目,它——是高速的。因此,在描述我国信

息基础设施的循序渐进时,似以不用“信息低速公路”或“信息高速公路”之类的术语为好。

21.对“实事求是报道信息高速公路实属必需”这句话,理解正确的是:

A.对信息高速公路的报道,应该实事求是

B.对信息高速公路的报道,实属必需

C.对信息高速公路的报道,实事求是实属必需的

D.对信息高速公路的报道,实属必需,但应注意实事求是

22.下列说法中符合文意的是:

A.现代化信息传输技术的发展与速度无关

B.报道国外信息高速公路发展状况对我国有益无害

C.我国信息基础设施的建设是在借鉴国外先进经验,吸取国外教训的基础上进行的

D.只要新闻媒介做到尽职尽责,对世界上信息基础设施的宣传就会实事求是的

23.下列说法中不符合文意的是:

A.信息高速公路的建设应从我国实际出发,循序渐进,而不应照搬发达国家的一套

B.我国信息高速公路的建设,一开始就应同长远目标紧密结合

C.在描述我国信息设施的循序渐进时,不宜涉及速度问题

D.宣传信息高速公路应符合我国国情,报道热应该降温

24.这几段文字的中心话题是:

A.为什么要实事求是地报道世界上信息高速公路发展的情况

B.应该实事求是地报道世界上信息高速公路发展的情况

C.实事求是地报道国外信息高速公路发展情况是非常重要的

D.在报道世界信息高速公路发展状况时应注意伪问题

25.文中①-③处少了三对关联词,应填人:

A.不但…而且/只有…才/如果…那么

B.因为…所以/只要…就/不仅…而且

C.不仅…而且/如果…才/不是…就是

D.不仅…而且/口果…就/只要…就

阅读下文,回答第,26—30题

日本和德国科学家分别在美国《科学》杂志和英国《自然》杂志上报道说,他们发现了

这种生物化学酶在把氧气和食物转变成维持生命所必须的能量过程中发挥着关键作

用。

这种生化酶名为“细胞色素氧化酶”。在他们各自的研究中,日本的科学家小组是借助聚

焦于牛心脏组织的复杂三维立体x光成像仪器获得其形状图像的,而德国科学家小组则是从

一种土壤细菌中制取的酶蛋白晶体中分离得到其结构的。

“细胞色素氧化酶”存在于小到微生物、大到大象的所有动物的所有细胞中。在人体内,氧

气进入肺叶后,被红血球吸收,然后输送到每一个细胞内,由“细胞色素氧化酶”与来自食物的

氧分组合,通过化学反应产生二氧化碳、水和能量。

最新研究显示了铁原子、铜原子、以及其它元素在“细胞色素氧化酶”中的排列分布状况,

——①可帮助科学家发现细胞内某些新陈代谢过程发生差错的原因,———②找到治疗过

早衰老、神经系统功能衰退,③肥胖等相应疾病的方法和药物。

科学家认为,以生命能量逐步丧失为特征的衰老的部分原因可能是由于“细胞色素氧化

酶”作用效率下降的结果;而以能量积聚过多,脂肪细胞数量以及体重超出正常水平为特征的

肥胖则可能是“细胞色素氧化酶”作用效率过高的结果。

26.第一自然段横线上的,应填人的一项是:

A.一种重要的生物化学的基本结构

B.一种重要的生物化学酶{

c.一种名为“细胞色素氧化酶”的基本结构

D.一种名为“细胞色素氧化酶”

27.对“细胞色素氧化酶存在于小到微生物,大到大象的所有动物的所有细胞中”一句理

解有误的一项是

A.从微生物以至大象的所有动物中都存在“细胞色素氧化酶”

B.所有动物的所有细胞中都存在“细胞色素氧化酶”

C.“细胞色素氧化酶”无所不在

D.所有细胞都存在着“细胞色素氧化酶”

28.本文讨论的主要对象是:

A.生物化学酶B.细胞色素氧化酶

C.生命能量D.新陈代谢

29.下面哪些说法符合原文文意,并能说明“生物’化学酶”对人体的重要性。选出正确的

一项:

①只有通过生物化学酶的作用才能使人体所需要伪养分转化为维持生命所需的能量

②生物化学酶在把氧气和食物转变成维持生命所必须的能量过程中发挥着关键作用

③借助某些元素在“生物化学酶”中排列分布状况,帮助科学家找到治疗疾病的方法和药

④“细胞色素氧化酶”作用效率下降,将导致衰老

⑤肥胖是因为能量积聚过多,脂肪细胞数量超出正常水平所致

A.①②④B.②④⑤

C.①②③D.①②⑤

30.文中①~③处应填入的词是:

A.所以/因此/以至B.由于/所以/甚至

C.因此/随后/以致于D.因而/进而/甚至

阅读下面一段文字,完成31~35题。

超导磁浮列车是利用超导磁石使车体上浮,通过周期性地变换磁极方向而获取推进动力

的火车。超导磁浮列车的运行除了高速以外,还具有无噪声、无振动、省能源的特点,可望成为21世纪交通工具的主力。目前正在研究开发的以达到时速500千米为目标。

如果把超导磁浮列车的实用化算作100的话,目前的开发研究已处于80的相对阶段;预

计在2014年可望实现实用化。

为使超导磁浮列车早日实用化,需要开发高温超导材料:探究在列车高速通过隧道时的空

气力学特性;开发磁性屏蔽技术和列车控制系统等技术。从技术观点看,还必须认真研究磁性

对生物界的影响。它还将给传统金属材料业等行业赋予新活活力,也将会对馆场店业、航空业

构成威胁。

31.文中“相对阶段”指的是:

A.按各国开发研究的平均水平,已完成实用化技术的80%,有的国家已进入实用化阶段

B.按世界最高水平,实用化技术已开发完成80%,接近于实用化阶段

C.有80%的国家已经进行开发研究

D.80%的国家已经进人实用阶段

32.下列说法中,正确的一项是:

A.超导磁浮列车因其高速,一般用于远距离交通运输

B.目前研究开发的高温超导磁浮列车需要开发列车高速空气力学的技术

C.目前研究开发的目标是时速500千米

D.超导磁浮列车是利用普遍导电材料的

33.对“下一代超导磁浮列车”的运行高速的原因理解正确的是:

A.具无噪声无振动的特点

B.具有能源费用低的特点

C.使用高温超导材料

D.使用变换磁极方向而获取推动力

34.对文章理解不妥的一项是:

A.文章列举了超导磁浮列车实用化所必需的关键技术

B.概述了超导列车的技术和特点

C.说明了超导磁浮列车对其他产业经济的不同影响

D.文章使用了下定义、列数字、作比较、引用等说明方法

35.实现超导磁浮列车实用化需具备的条件为:

①开发高温超导材料

②探究列车高速通过隧道时的空气力学特性

③开发磁性屏蔽技术和列车控制系统技术

④研究磁性对生物界的影响

A.①②B.①②③

C.①②③④D.①④

阅读下文,回答36~40题:

据今天公布的一项新研究说,由于人脑的信息处理能力已经达到极限,因此人类永远不会

变得比今天聪明得多。

英国东部伊普斯威奇市的英国电信公司实验室的科学家称,由于人脑中神经元的大小和

数量与为它们提供营养的血管之间存在微妙的平衡关系,因此根本的改善是不可能的。

这些研究人员称,我们的信息处理能力已经达到最大限度,即充其量达到处理能力的

20%之内。他们的研究成果在《新科学家》杂志上作了报道。

脑的体积不是一个好的衡量智能的指数,但是神经元的数量和它们之间的联系是极为重

在这个基础上,人类的脑子在动物王国中是最复杂的;具有多达1咖亿个神经元。同100

万亿个联点、即突触相连接。动物中的复杂性可以与人相比的只有鲸和海豚。

英国电信公司高级应用和技术部的彼得·科克伦和他的同事,对人脑用于开展处理更多信

息或提高工作效率的不同方法作了研究。

他们判断,有一个大一些地脑子在理论上是可能的。但是要使处理能力大大提高的话,类

似电缆的神经细胞轴突将必须加宽,才能使得它们传输信号的速度加快。

反过来,这就要求沿着轴突增加绝缘材料的数量和更好的血液供应,这样将要占据额外的

空间并使得有较少的空间容纳更多的轴突。

此外,对脑子的设计使之尽可能快地把化学信号从一条神经传递到另一条神经。脑子长

得越大,效率变得越低。

英国电信公司小组的成员克赖斯特·温特对《新科学家》杂志说:“对于脑子,没有递增改进

的道路,这使得生长很困难。”

36.本文主要观点是什么?

A.人类不会变得比今天聪明

B.人脑处理信息的能力已达极限

C.脑子长得越大,效率变得越低

D.没有递增改进脑子的途径

37.第2段“由于人脑……是不可能的”一句话意思是:

A.人脑中的神经元不可能变大变多

B.脑血管不可能变粗变强

C.人脑的神经元与血管不可能单方面改善

D.人脑的神经元与血管不可能共同有大的改善

38.“对脑子的设计”指的是什么?

A.加宽神经细胞轴突

B.沿轴突增加绝缘材料

C.增加血液供应

D.对人脑处理更多信息的研究

39.符合文意的一项是:

A.人类、鲸和海豚有着同样复杂的脑子

B.科学家有能力使人的脑子变得大一些

C.血管为神经元提供营养,神经元与血管在大脑中存在微妙的平衡

D.脑容量大的人反而比脑容量小的人工作效率低

40.文中“在这个基础上”指的是:

A.神经之的数量和它们之间的联系是极为重要的衡量智能的指数

B.脑的体积不是一个好的衡量智能的指数

C.人脑的信息处理能力已经达到极限

D.英国电信公司实验室的科学家的研究成果在《新科学家》杂志上作了报道。

阅读下面短文,完成41—45题。

美国华盛顿大学研究人员在《科学》杂志上发表报告说,尽管人类活动对于气温的全面上

升确实起了作用,但这种气候变化绝大部分要归咎于自然原因。他们对北半球近一个世纪以

来的温度变化所作的详细研究的结果表明,联合国和其他国际组织近来在一些报告中对全球

气温变暖原因的解释是靠不住的。

报告的主要作者,担任华盛顿大学的国家海洋和大气管理局大气和海洋联合所所长的约

翰华莱士说:“我们所作的研究已经清楚地表明,全球气候的不断变化是怎样引起气候的短期变动的。反过来,这种变动又有助于我们更好地了解大气层的温室效应(大部分是由于燃烧矿

物燃料产生的二氧化碳引起的)可能引起的气候变暖的程度。”他告诫道,不能因为这个结果而

放松对人类破坏环境行为的注意。

这些气象学家说,从1975年到1990年间,北半球冬季气温(特别是美国阿拉斯加、加拿大

北部和俄罗斯等地)上升了0.3摄氏度。他们认为,这一气温上升有三分之一是由大气环流的

自然变动引起的。他们还认为,北半球地区从1900到1990年近一个世纪以来的月温差约有

一半也是由这种变动引起的。

华莱士说,“尽管人类活动与气温的全面上升可能也有关系,但是我们认为,这种气候变化

绝大部分应归因于自然变动,与温室效应引起的气候变暖无关。由于地表吸收热量的能力(热

容量)比海洋低得多,地表冬季与夏季的温差非常大。因此,当大气环流带动暖气团过北半球

各大陆以及冷气团吹过海洋上空时,北半球的平均气温往往比较暖和。”他说,尽管科学家尚不完全了解引起大气环流型式变化的真正原因,但他这与自然变化有关。

41.在文中划线地方填一个词语。

A.相信B.确信

C.信任D.否认

42.第二段中华莱士说的“全球气候的不断变化”和“短期变动”指的是:

A.全球气温自1975年以来全面上升和月温差的变化

B.北半球从1990年以来月温差的变化和1975年以来冬季变暖

C.大气环流型式的自然变动和北半球近弓个世纪以来的气温变化

D.全球气象情况的自然变化和大气环流形式的自然变动

43.第二段中华莱士所说的“这种变动”,具体是指:

A.暖气团、冷气团分别吹过北半球各大陆和海洋所造成的气温的变化

B.若干年间气温上升幅度和月温差的变化

C.温室效应引起的不同程度上的气温变化

D.对全球气候之所拟变暖的认识上的变化

44.华莱士这里说的“北半球的平均气温往往比较暖和”的主要原因是:

A.地表比较难以保存热量而海洋往往比较能保存热量

B.地表吸收热量慢而海洋吸收热量快

C.暖气团吹过大陆而不吹过海洋

D.冷气团吹过海洋而不吹过大陆

45.从全文看,华莱士等气象专家的研究成果是:

A.近一个世纪,特别是1975年以来的气温变暖主要是人类活动

B.不能放松对人类破坏环境行为的注意

对集成电路的认识和理解范文第7篇

在2010年“中国芯”颁奖典礼上,工业和信息化部公布了一组数据,让人们对我国集成电路产业的发展速度咋舌。

“2000年,我国的集成电路产业规模是186亿元,到2009年规模已经过千亿元,而预计2010年则可达到1440亿元。”工业和信息化部电子信息司司长宣布。

同时,某咨询机构数据显示,经过10年的发展,中国本土芯片厂家从2000年的76家猛增到2010年的532家。

中国正在成为一个巨大且高速增长的芯片消费市场,这是芯片产业十年发展的“”。它有挟市场以令产业的能力吗?

另一组数据却打破了这个梦想。某咨询机构数据显示,2010年,我国的芯片企业收入规模超过1亿美元的还不到1%,只有14%的中国芯企业收入规模超过1亿元,而85%的中国芯企业收入规模还没有突破亿元大关。

赛迪顾问芯片行业资深分析师李珂告诉记者,10年前,我国90%以上的芯片严重依赖进口,十年后的今天,我国几乎100%的PC处理器、80%以上的手机处理器仍严重依赖海外。

且歌且泣且前行

2000年的那个初夏,国务院颁发了被现在人们所说的“老18号文”,即《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》,“中国芯”工程在一片腾欢呼声中启动。

经过了10年的发展,我国成为全球第三大IC设计企业聚集地。

众多的半导体业内专家却指出,市场是壮大了不少,我们的半导体企业也确实进步了很多,但是在这么大的市场中,中国的芯片产业存在的劣势以及如何与国外同行竞争,却是中国芯企业不得不面对的问题。

集成电路产业链包括芯片设计、制造业、封装测试三个环节。中国软件测评中心测试工程师宋世博向《中国经济和信息化》记者介绍,目前,我国企业多集中在封装测试这一最低端的环节,企业小而散。而芯片核心技术的应用都在芯片设计和制造两个环节上,在这两个环节上,我国只能生产一些技术简单的芯片,应用于MP3播放器等科技含量低的产品上。

据中国海关公布的数据显示,2009年中国集成电路进口总量为1462.3亿块,进口额为1199亿美元,出口量为566.1亿块,出口额为233亿美元,逆差达到965亿美元。

“核高基”高端通用芯片实施专家组组长魏少军在《中国集成电路设计业发展面临的形势与机遇》中指出:“国内IC设计市场严重依赖进口,是全球第一大的集成电路消费市场。”

“美国、日本以及我国台湾地区等的半导体产业有着独特的优势,比如美国的优势是技术领先,日本的优势是有大型系统厂商(OEM)支持,我国台湾地区的优势是规模效应和成本优势,中国大陆芯片设计企业的优势却无从谈起。”某业内人士说。

该人士指出,我国芯片设计公司只顾低头拉车,不知抬头看路,它们很难理解、把握客户和市场的真正要求,设计出符合市场需求的产品来。

三道坎

“投有自己的核心技术,我们的信息产业大厦就如同建立在沙滩上。”原科技部部长徐冠华曾于2005年为中国IT产业的“芯”病发出如此感叹。然而5年过去了,截止到2010年,我国的芯片核心技术仍然是一个问号。

专家认为,由于芯片技术特殊的敏感性,弥补芯片制造核心技术的差距主要得靠自己。据介绍,国际半导体巨头的投资一般是独资的,又多为技术含量较低的劳动密集型代工线,我们很难从中学到先进的半导体加工技术。

其次是芯片设计能力和IP核(一组拥有知识产权的电路设计的集合)设计能力不足,严重影响到了代工业的发展,而没有设计的制造不过是“赚点可怜的加工费”而已。

李珂却认为,目前大陆本土芯片厂商所提供的芯片仅满足了大陆市场需求的19%,可发挥和拓展的市场空间仍然很大。

从目前的情来看,在制造环节,芯片业的产业利益划分已经基本完成。到目前为止,世界芯片巨头英特尔在中国的大连、上海、成都等地建立了芯片工厂或测试封装厂。

中国芯片庞大的市场需求带给我国芯片企业的只是望梅止渴,只能眼睁着自己的市场被别人抢去。而芯片设计这个集成电路产业发动机一样的环节,其现状更加剧了产业发展的矛盾。

发展任何产业,资本永远是绕不开的主题。工业和信息化部软件与集成电路促进中心主任邱善勤指出:“芯片设计的资金门槛越来越高。例如,一条65nm生产线的投入需要25~30亿美元,32nm生产线就要提升到50~70亿美元,而22nm生产线的投入将超过100亿美元。开发一款45nm芯片的总研发成本达到6000万美元左右,32nm芯片的研发成本在7000万美元左右,到28nm时会飙升到1亿美元,而开发16nm芯片,则可能需要1.5亿美元到2亿美元的投入。”

事实上,2002~2005年,国内芯片设计业的高速发展,仅仅是得益于那段时间国内风投的活跃。但受困于目前国内芯片设计整体回报不佳,前几年热情高涨的风投已不再积极,更有许多风投在芯片设计公司初步成功后选择套现撤出,国内芯片设计公司的壮大愈发困难。

“我们并不需要沙,我们需要大浪淘沙。”中国半导体行业协会芯片设计分会理事长王芹生说。目前的500多家公司需要减少到50家,中国芯片设计业才能强起来。

但现实是,发生在国内公司之间的兼并案例几乎为零,少数涉及到兼并活动的国内公司也是被国外公司收购。TD―SCDMA芯片领先厂商凯明的倒闭更让人心痛。就在其倒闭的当天,大唐等公司便派车堵在凯明门口抢人,他们了解凯明技术的价值,但是凯明宁肯破产也不愿选择被收购,甚至还拒绝了展讯在最后时刻提出的收购其知识产权的请求。

目前我国的芯片产业发展如鲠在喉,离迈过资金、技术、人才三道坎儿还有很长一段路要走。

突围之道

但是这并不意味国内IC设计企业在困境下无从突围。

“新的技术造就新的产业,新的产业又提供新的机会。”魏少军说,

2010年,我国政府将节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料和新能源汽车七大产业确定为现阶段重点培育发展的战略性新兴产业。

“我们应该认识到,半导体产业不仅是战略性新兴产业的一个领域,而且是所有战略性新兴产业的核心和基础。”中国半导体行业协会理事长江上舟说,“所谓‘基础’就意味着其公共性很强,与其他各类产业的发展息息相关。从另一个角度而言,半导体企业昕面临的风险并不仅仅是企业自身的风险,而是国家所面临的风险。因此,半导体产业的发展不能完全依靠市场机制,国家必须投入足够资金予以扶持。”

江上舟透露,在“十二五”期间,我国半导体行业的投资将超过2700亿元,比过去5年增加一倍。尽管政府的直接投资可能只占其中的一小部分,但将对整个产业起到引导作用,其意义是不可小视的。

对集成电路的认识和理解范文第8篇

关键词:CAD;电子线路;Pspice;虚拟仿真

电子技术基础是一门电类的专业基础课,它包括模拟电路和数字电路,其理论知识繁琐、难懂,通过实践教学可以加深对理论的理解,提高学生学习的兴趣,但是由于实验室条件的限制,有些实验内容无法测量和验证,这样就束缚了学生对一些知识难点的理解。为了让学生更好地掌握理论,增强其主动性、积极性,在教学中教师可以引入电子线路CAD来完成对电路的测试、精确分析、直观显示。电子线路CAD的基本含义是使用计算机来完成电子线路设计过程,包括电路原理图的编辑、电路功能的仿真、工作环境的模拟、印制板设计(包括自动布局、自动布线)与检测等。目前,电子线路CAD软件种类很多,但其功能大同小异。Pspice是电子线路计算机辅助分析和设计中常用的一种通用电路分析软件。它以图形方式输入,自动进行电路检查,生成网表,能模拟和计算电路的性能。目前,高版本的Pspice不仅可以对模拟电子线路进行直流分析、瞬态分析及交流分析等,还可以分析数字电子电路和数模混合电路。而且现在随着科学技术的发展,电子线路的规模越来越大,必须借助于计算机进行仿真、分析和设计,另外它还是电子产品从设计、实验到定型过程中一种不可缺少的设计工具。大部分高职院校已专门开设了电子技术基础计算机辅助分析和设计,即CAA和CAD课程。针对以上情况,在电子技术基础教学中,我们采用了Pspice仿真软件进行计算机辅助教学,要求学生自己对电子线路进行分析与仿真。下面就具体来谈谈我们的一些做法和体会。

一、应用Pspice软件加深对理论知识的理解

题目:分析差分放大电路的差模电压增益、共模电压增益

绘制差分放大电路原理图,其中vs+和vs-为正弦源。另存为chadong1.sch

1.分析双端输入时的差模电压增益

(1)设置信号源的属性

vs+,vs-为差分放大电路的信号源。vs+的属性设置如下:

vs+的“AC”项设为10 mv,vs-的“AC”项设为-10 mv。这样才能起到差模输入的作用。

(2)设置分析类型

(3)AnalysisSimulate,调用PspiceA/D对电路进行仿真计算。

(4)测得恒流源给出的静态电流为1.849 mA,晶体管Q1和Q2的发射极电流相等,都为0.9246 mA。

(5)在probe下,单击TraceAdd,在Trace Expression中输入要显示的变量。

若要观察单端输出时的差模电压增益,编辑表达式为:

V(out1)/(V〈Vs+:+〉-V〈Vs-:+〉);

若要观察双端输出时的差模电压增益,编辑表达式为:

(V〈out1〉-V〈out2〉)/(V〈Vs+:+〉-V〈Vs-:+〉)。

得到结果如下:

(6)用游标测量,双端输出时的差模电压增益为100.68,单端输出时的差模电压增益为50.34,是双端输出时的一半(为什么)。两条曲线的上限截止频率点都是3.3843 Mhz。

2.分析双端输入时的共模电压增益

将原理图chadong1.sch打开,另存为chadong2.sch

(1)设置信号源的属性

vs+的属性设置不变。

Vs-的“AC”属性设置为10 mv,使其和信号源vs+一样,这样就相当于在两个输入端加上了相同的信号,起到共模输入的作用。

(2)设置分析类型

(3)AnalysisSimulate,调用PspiceA/D对电路进行仿真计算。

(4)在probe下,单击TraceAdd,在Trace Expression中输入要显示的变量。

若要观察单端输出时的共模电压增益,编辑表达式为:V(out1)/V(Vs+:+);

若要观察双端输出时的共模电压增益,编辑表达式为:

(V〈out1〉-V〈out2〉)/V(Vs+:+)。

(5)用游标测量

双端输出时的共模电压增益为1.000E-30,(Pspice中用1.000E-30表示0),所以双端时的共模电压增益为0。在中低频段的单端输出共模电压增益为0.000733,也已经非常小,说明单端输出情况下也具有良好的抑制共模信号的特性。但随着频率的进一步增大,共模电压增益将会急剧增大,增加到一定程度后,将不会再有剧烈的增减,但是共模电压增益总是小于1。

从上述的仿真过程中对分析差分放大电路的差模电压增益、共模电压增益这一问题的解释就更具直观性,学生也会更容易理解这些难懂的理论知识点。

二、应用Pspice软件进行电子技术基础课程设计的辅助教学

电子技术基础的课程设计是教学的重要环节。选定一个电子产品就要按它的设计生产,从选题、方案论证、性能指标确定、装调电路、修改、定型参数直到批量生产是一个复杂而又费时的过程。该过程的任一环节,都对产品性能和经济效益有着直接影响。

传统的电路装配、调试过程,一般均采用面包板或专门的焊接板,通过手工连线装配,检查无误后,进行电路测量,最后评估电路性能。若性能与设计值不符时,需调换参数并重新调试测量,直至符合设计要求为止。但是,当电路非常复杂时,采用插接板或焊接板组装电路时所产生的连线错误、器件损坏等人为错误,常会造成人力、财力、时间的浪费及错误的性能评估。尤其是集成电路的设计,器件在插接板上就无法组合成像集成电路内部那样紧密复杂的电子电路,装配板上的寄生参数与集成环境中的完全不同。因此,在装配板测试的特性将无法准确地描述集成电路的真实特性。所以,电子技术基础的传统设计方法已经不适应当前电子技术发展的要求,这就要借助计算机完成电子电路的辅助设计,即电子线路CAD技术。因为它包括电子工程设计的全过程,如系统结构模拟、电路特性分析、绘电路图和制作PCB等。Pspice软件本身除含有强大的元件库外,还可以自行建立器件模型构成所需的元件库,从而不受经费和数量品种的限制,在任何时候都可调入任何所需器件来随时改变电路元件参数从而调整电路,使之更好地逼近设计要求。所以,我们在要求学生自己设计好电路后,都必须先调用Pspice软件进行电路仿真分析,以得出最理想的电路设计方案,然后再在实验室进行搭线和电路调试,最终做出一个合格的电子产品。

所以,采用Pspice仿真软件进行电子技术基础课程的教学,拓宽了学生的思维空间,有效地激发了学生的学习兴趣,提高了学生的自学能力和解决问题能力,对提高电子线路课程教学效果和效率及对学生创新精神和能力的培养都起到了较好的促进作用,也提高了学生对电子线路的分析与仿真能力和计算机的实际应用能力,为学生以后走向工作岗位打下了一个良好的基础。

参考文献:

[1]康华光.电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2008.

[2]朱正伟.EDA技术及应用[M].北京:清华大学出版社,2005.