集成电路实验
集成电路实验日常实训报告
一、实训时间2022年X月X日至2022年X月X日二、实训地点XX大学电子实验室三、实训目的1. 熟悉集成电路的基本原理和实验方法；2. 培养动手能力和实验操作技能；3. 深入了解集成电路的设计与制造过程；4. 提高对电子电路的分析与解决实际问题的能力。
四、实训内容1. 集成电路基本原理及实验（1）半导体材料与器件：了解半导体材料的特性，掌握PN结、二极管、晶体管等基本器件的原理和特性。
（2）集成电路基本电路：学习放大器、稳压器、滤波器等基本电路的设计与实验。
（3）集成电路制造工艺：了解集成电路的制造工艺流程，包括光刻、蚀刻、离子注入、扩散等。
2. 集成电路设计及实验（1）模拟集成电路设计：学习模拟电路的基本原理，掌握运算放大器、滤波器、稳压器等模拟电路的设计方法。
（2）数字集成电路设计：学习数字电路的基本原理，掌握逻辑门、触发器、计数器等数字电路的设计方法。
（3）集成电路版图设计：学习版图设计软件，掌握版图设计的基本规则和技巧。
3. 集成电路制造工艺实验（1）光刻实验：学习光刻原理，掌握光刻机的操作方法和光刻工艺流程。
（2）蚀刻实验：学习蚀刻原理，掌握蚀刻机的操作方法和蚀刻工艺流程。
（3）离子注入实验：学习离子注入原理，掌握离子注入机的操作方法和离子注入工艺流程。
五、实训过程及结果1. 集成电路基本原理及实验在实训过程中，我们学习了半导体材料与器件的基本原理，掌握了PN结、二极管、晶体管等基本器件的特性和应用。
通过实验，我们验证了放大器、稳压器、滤波器等基本电路的性能。
2. 集成电路设计及实验在模拟集成电路设计方面，我们学习了运算放大器、滤波器、稳压器等模拟电路的设计方法，并成功设计出满足要求的电路。
在数字集成电路设计方面，我们掌握了逻辑门、触发器、计数器等数字电路的设计方法，并成功设计出满足要求的电路。
3. 集成电路制造工艺实验在光刻实验中，我们学会了光刻机的操作方法和光刻工艺流程，成功完成了光刻实验。
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。
本科生课-集成电路版图设计-实验报告
西安邮电大学集成电路版图设计实验报告学号：XXX姓名：XX班级：微电子XX日期：20XX目录实验一、反相器电路的版图验证1)反相器电路2)反相器电路前仿真3)反相器电路版图说明4)反相器电路版图DRC验证5)反相器电路版图LVS验证6)反相器电路版图提取寄生参数7)反相器电路版图后仿真8)小结实验二、电阻负载共源放大器版图验证9)电阻负载共源放大器电路10)电阻负载共源放大器电路前仿真11)电阻负载共源放大器电路版图说明12)电阻负载共源放大器电路版图DRC验证13)电阻负载共源放大器电路版图LVS验证14)电阻负载共源放大器电路版图提取寄生参数15)电阻负载共源放大器电路版图后仿真16)小结实验一、反相器电路的版图验证1、反相器电路反相器电路由一个PMOS、NPOS管，输入输出端、地、电源端和SUB 端构成，其中VDD接PMOS管源端和衬底，地接NMOS管的漏端，输入端接两MOS管栅极，输出端接两MOS管漏端，SUB端单独引出，搭建好的反相器电路如图1所示。
图1 反相器原理图2、反相器电路前仿真通过工具栏的Design-Create Cellview-From Cellview将反相器电路转化为symbol，和schemetic保存在相同的cell中。
然后重新创建一个cell，插入之前创建好的反相器symbol，插入电感、电容、信号源、地等搭建一个前仿真电路，此处最好在输入输出网络上打上text，以便显示波形时方便观察，如图2所示。
图2 前仿真电路图反相器的输入端设置为方波信号，设置合适的高低电平、脉冲周期、上升时间、下降时间，将频率设置为参数变量F，选择瞬态分析，设置变量值为100KHZ，仿真时间为20u，然后进行仿真，如果仿真结果很密集而不清晰可以右键框选图形放大，如图3所示。
图3 前仿真结果3、反相器电路版图说明打开之前搭建好的反相器电路，通过Tools-Design Synthesis-Laout XL新建一个同cell目录下的Laout文件，在原理图上选中两个MOS管后在Laout中选择Create-Pick From Schematic从原理图中调入两个器件的版图模型。
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。
数字集成电路设计实验报告
数字集成电路设计实验报告
摘要：
本实验旨在设计一个数字集成电路，实现特定功能。
本报告将介绍实验目的、背景和理论知识、设计方法、实验步骤、结果分析和讨论以及实验总结。
1.实验目的：
设计一个数字集成电路，实现特定功能，并通过实验验证设计的正确性和可行性。
2.背景和理论知识：
简要介绍数字集成电路的基本概念和原理，并介绍与本实验相关的理论知识，包括逻辑门、布尔代数、时序电路等。
3.设计方法：
本部分将详细介绍实验中采用的设计方法，包括采用的逻辑门类型、布尔代数的转换方法、时序电路的设计方法等。
4.实验步骤：
本部分将详细描述实验的具体步骤，包括电路图的绘制、器件的选择和布局、逻辑设计的步骤、时序电路的设计方法、电路的仿真等。
5.结果分析和讨论：
本部分将对实验结果进行分析和讨论，比较设计与实际结果的差异，分析可能的原因，并讨论实验的局限性和改进方向。
6.实验总结：
总结实验过程中的收获和经验，评估实验的结果和设计的可行性，并提出对未来工作的展望和建议。
通过对数字集成电路设计实验的详细介绍和分析，本报告旨在提供一份完整的实验报告，帮助读者理解实验过程和结果，并为今后的设计工作提供参考。
集成电路实习报告（通用6篇）
集成电路实习报告集成电路实习报告（通用6篇）艰辛而又充满意义的实习生活又告一段落了，想必都收获了成长和成绩，是时候回头总结这段时间的实习生活了。
你所见过的实习报告应该是什么样的？下面是小编帮大家整理的集成电路实习报告（通用6篇），仅供参考，大家一起来看看吧。
集成电路实习报告1一：实习目的1、学习焊接电路板的有关知识，熟练焊接的具体操作。
2、看懂收音机的原理电路图，了解收音机的基本原理，学会动手组装和焊接收音机。
3、学会调试收音机，能够清晰的收到电台。
4、学习使用protel电路设计软件，动手绘制电路图。
二：焊接的技巧或注意事项焊接是安装电路的基础，我们必须重视他的技巧和注意事项。
1、焊锡之前应该先插上电烙铁的插头，给电烙铁加热。
2、焊接时，焊锡与电路板、电烙铁与电路板的夹角最好成45度，这样焊锡与电烙铁夹角成90度。
3、焊接时，焊锡与电烙铁接触时间不要太长，以免焊锡过多或是造成漏锡；也不要过短，以免造成虚焊。
4、元件的腿尽量要直，而且不要伸出太长，以1毫米为好，多余的可以剪掉。
5、焊完时，焊锡最好呈圆滑的圆锥状，而且还要有金属光泽。
三：收音机的原理本收音机由输入回路高放混频级、一级中放、二级中放、前置低放兼检波级、低放级和功放级等部分组成接收频率范围为535千赫1065千赫的中段。
1、具体原理如下原理图所示：2、安装工艺要求：动手焊接前用万用表将各元件测量一下，做到心中有数，安装时先安装低矮和耐热元件（如电阻），然后再装大一点的元件（如中周、变压器），最后装怕热的元件（如三极管）。
电阻的安装：将电阻的阻值选择好后根据两孔的距离弯曲电阻脚可采用卧式紧贴电路板安装，也可以采用立式安装，高度要统一。
瓷片电容和三极管的脚剪的长短要适中，它们不要超过中周的高度。
电解电容紧贴线路板立式焊接，太高会影响后盖的安装。
、棒线圈的四根引线头可直接用电烙铁配合松香焊锡丝来回摩擦几次即可自动上锡，四个线头对应的焊在线路板的铜泊面。
集成电路实验报告(信号的放大-滤波-AD采样电路)
Multisim实验报告内容姓名：胡俊超学号：200805010615一、题目：基于Multisim信号采集处理系统在multisim软件基础上，主要是实现信号的放大，滤波，AD采样电路。
二、设计要求：1．系统的电源输入为正负15V，系统各个电源都由集成电路产生的稳压电压供给。
2. 输入信号的为100Hz或者500Hz或者1kHz，幅度为10mv。
3. 放大电路要求：考虑提高输入阻抗；考虑放大后的信号是否超过的AD的输入范围；放大倍数由信号与AD的输入决定。
可以考虑集成仪表运放。
4. 滤波电路：四阶巴特沃思低通滤波器，截止频率为500Hz。
计算各个电阻和电容的取值。
5．AD采样；可以使用8位和16位AD，并设定AD的电压范围为0-5v。
考虑采样定理的约束。
6．DA输出；AD的数字信号直接输出给DA模块7．对比原始信号和DA输出信号。
三,各个部分详细的设计方法和思路。
电源部分：原理分析：由于题目给出了直流15V的条件，考虑到整个系统中所采用的741运放以及AD，DA的采样参考电压，所以选取5V和-5V供电电压。
集成电路中78系列的线性稳压器件7812以及7805可以构成两级稳压达到要求的5V电源，78系列压差在3V以上的范围，也满足我们的设计要求，同理，采用7912和7905即可以得到-5的电压。
电路原理图：构成5V电源电压电路图构成-5V电源电压原理图信号输入和放大部分原理分析：信号的幅度为10mV，频率可以选择，此时选择500Hz，放大倍数放大30倍。
为了提高输入阻抗，考虑采用集成运放741作为输入，用反向放大，便于计算放大倍数，再用741做一次同比列的方向放大，这样信号的相位和输入信号无相移，构成了线性无相移的放大环节。
原理电路图（放大部分）放大部分仿真结果图中可以看到输入信号为红色10mＶ的VPP幅值，输出为蓝色300mV的VPP，所以放大了30倍，输入输出周期相同，相位一致。
放大信号的滤波部分原理分析;四阶巴特沃斯低通滤波器，技术指标要求Wn=500Hz ，由于考虑到输入信号角频率是500Hz，所以将Wn提高到550Hz,在设计滤波器是取滤波电容C3和C4的值相等，R6和R7相等，R12和R10相等，C8和C7的值相等。
集成电路(压控振荡器)构成的频率调制器实验报告
集成电路（压控振荡器）构成的频率调制器一、实验目的1．进一步了解压控振荡器和用它构成频率调制器的原理。
2．掌握集成电路频率调制器的工作原理。
二、实验主要仪器1．双踪示波器2．频率计3．万用表4．电容表5．实验板G5三、预习要求1．查阅有关集成电路压控振荡器资料。
2．认真阅读指导书，了解566（VCO的单片集成电路）的内部电路及原理。
3．搞清566外接元件的作用。
四、实验原理图9-1为566型单片集成VCO的框图及管脚排列图9-1 556（VCO）的框图及管脚排列图9-1中幅度鉴别器，其正向触发电平定义为V P,反向触发电平定义为V sm，当电容C 充电使其电压V7（566管脚⑦对地的点电压）上升至V sp，此时幅度鉴别器翻转，输出为高电平，从而使内部的控制电压形成电路的输出电压，该电压V O为高电平；当电容C放电时，其电压V7下降，降至V sm时幅度鉴别器再次翻转，输出为低电平从而使V0也变为低电平，用V0的高、低电平控S1和S2两开关的闭合与断开。
V0为低电平时S1闭合，S2断开，这时I 6=I 7=、0，I 0全部给电容充电，使CV 7上升，由于I 0为恒流源，V 7线性斜升，升至V SP 时V 0跳变为高电平，V 0高电平时控制S2闭合，S1断开，恒流源I 0全部流入A 支路，即I 6=I 0，由于电流转发器的特性，B 支路电路流I 7应等于I 6，所以I 7=I 0，该电流由C 放电电流提供，因此V 7线性斜降，V 7降至V Sm 时V 0跳变为低电平，如此周而复始循环下去，I 7及V 0波形如图9-2。
图 9-2566输出的方波及三角的载波频率（或称中心频率）可用外加电阻R 和外加电容C 来确定。
(V 8-V 5)F= (Hz)R.C.V 8其中：R 为时基电阻C 为时基电容V 8是566管脚⑧至地的电压V 5是566管脚⑤至地的电压五、实验内容及步骤实验电路见图9-3U7U0FFVspVsm图9-3 566构成的调频器图 9-4 输入信号电路1．观察R 、C1对频率影响（其中R=R3＋Rp1）。
电子科技大学集成电路实验报告——模拟集成电路
CMOS 模拟集成电路设计及HSPICE 使用实验学时：4学时实验一 CMOS 工艺参数测量 一、实验目的：学习和掌握EDA 仿真软件Hspice ；了解CMOS 工艺技术及元器件模型，掌握MOSFET 工作原理及其电压电流特征；通过仿真和计算，获得CMOS 中NMOS 和PMOS 的工艺参数,,,,,p n p n tp tn k k V V λλ，为后续实验作准备。
二、实验内容：1） 通过Hspice 仿真，观察NMOS 和PMOS 管子的I-V 特性曲线；2）对于给定长宽的MOSFET ，通过Hspice 仿真，测得几组栅-源电压、漏-源电压和漏-源电流数据，代入公式21()()(1)2DSn n n GS tn n DS WI K V V V Lλ=-+，求得对应的工艺参数,,,,,p n p n tp tn k k V V λλ 。
三、实验结果：本实验中所测试的NMOS 管、PMOS 管L=1u ，W 由学号确定。
先确定W 。
W 等于学号的最后一位，若学号最后一位=0，则W=10u 。
所以，本实验中所测试的NMOS 管、PMOS 管的尺寸为：L=1u ，W=（ 8 ）u 。
（1） 测0.5um 下NMOS 和PMOS 管的I-V 特性曲线所用工艺模型是 TSMC 0.50um 。
所测得的Vgs=1V 时，NMOS 管Vds 从0V 到2.5V 变化时的I-V 特性曲线为：所测得的Vds=1.2V时，NMOS管Vgs从0V到2.5V变化时的I-V特性曲线为：所测得的Vsg=1V时，PMOS管Vsd从0V到2.5V变化时的I-V特性曲线为：所测得的Vsd=1.2V时，PMOS管Vsg从0V到2.5V变化时的I-V特性曲线为：（2）计算TSMC 0.50um工艺库下mos管对应的工艺参数测试NMOS管相关参数，Hspice中仿真用源文件（.sp文件）为：NOMS I-V CharacteristicM1 OUT IN 0 0 CMOSn L=1U W=8UVIN IN 0 1VOUT OUT 0 1.2.OPTIONS LIST NODE POST*.DC VOUT 0 2.5 0.1.DC VIN 0 2.5 0.1*.DC VOUT 0 2.5 0.1 VIN 0.8 1.0 0.2.PRINT DC I(M1).LIB "C:\synopsys\project\tsmc_050um_model.lib" CMOS_MODELS .END所测得的NMOS 管电流曲线为：所测的数据如下表：Ids Vds1V 1.5V Vgs 1V65．4uA 66．5 1.2V14．014．4根据公式21()()(1)2DSn n n GS tn n DS I K V V V Lλ=-+，计算,,n n tn k V λ，分别为： -611910,0.028, 1.37n n tn k V λ≈⨯≈≈测试PMOS 管相关参数，Hspice 中仿真用源文件（.sp 文件）为： POMS I-V CharacteristicM1 OUT IN Vdd Vdd CMOSP L=1U W=8UVIN Vdd IN 1 VOUT Vdd OUT 1.2.OPTIONS LIST NODE POST *.DC VOUT 0 2.5 0.1 .DC VIN 0 2.5 0.1*.DC VOUT 0 2.5 0.1 VIN 0.8 1.0 0.2.PRINT DC I(M2).LIB "C:\synopsys\project\tsmc_050um_model.lib" CMOS_MODELS .END所测得的PMOS 管电流曲线为：所测的数据如下表：Isd Vsd1V 1.5VVsg 1V 1．17 1．181.2V 4．87 5．15计算TSMC 0.50um 工艺中 pmos 参数p p tp ，分别为：-654.8910,0.017,0.927p p tp K V λ≈⨯≈≈综上所述，可得：TSMC 0.50um 工艺参数=n λ0.028=p λ0.017=tn V 0.37V=tp V 0.927V2/119V A K n μ=2/89.54V A K p μ=四、思考题2） 不同工艺，,p n λλ不同。
电子科技大学-集成电路原理实验-CMOS模拟集成电路设计与仿真
实验报告课程名称：集成电路原理实验名称： CMOS模拟集成电路设计与仿真一、实验名称：CMOS模拟集成电路设计与仿真二、实验学时：4三、实验原理1、转换速率（SR）：也称压摆率，单位是V/μs。
运放接成闭环条件下，将一个阶跃信号输入到运放的输入端，从运放的输出端测得运放的输出上升速率。
2、开环增益：当放大器中没有加入负反馈电路时的放大增益称为开环增益。
3、增益带宽积：放大器带宽和带宽增益的乘积，即运放增益下降为1时所对应的频率。
4、相位裕度：使得增益降为1时对应的频率点的相位与-180相位的差值。
5、输入共模范围：在差分放大电路中，二个输入端所加的是大小相等，极性相同的输入信号叫共模信号，此信号的范围叫共模输入信号范围。
6、输出电压摆幅：一般指输出电压最大值和最小值的差。
图1两级共源CMOS运放电路图实验所用原理图如图1所示。
图中有多个电流镜结构，M1、M2构成源耦合对，做差分输入；M3、M4构成电流镜做M1、M2的有源负载；M5、M8构成电流镜提供恒流源；M8、M9为偏置电路提供偏置。
M6、M7为二级放大电路，Cc为引入的米勒补偿电容。
其中主要技术指标与电路的电气参数及几何尺寸的关系：转换速率：第一级增益：第二级增益：单位增益带宽：输出级极点：零点：正CMR：负CMR：饱和电压：功耗：四、实验目的本实验是基于微电子技术应用背景和《集成电路原理与设计》课程设置及其特点而设置，为IC设计性实验。
其目的在于：∙根据实验任务要求，综合运用课程所学知识自主完成相应的模拟集成电路设计，掌握基本的IC设计技巧。
∙学习并掌握国际流行的EDA仿真软件Cadence的使用方法，并进行电路的模拟仿真。
五、实验内容1、根据设计指标要求，针对CMOS两级共源运放结构，分析计算各器件尺寸。
2、电路的仿真与分析，重点进行直流工作点、交流AC和瞬态Trans分析，能熟练掌握各种分析的参数设置方法与仿真结果的查看方法。
3、电路性能的优化与器件参数调试，要求达到预定的技术指标。
集成电路导论实验报告
集成电路导论实验报告实验一：集成电路的基本参数测量方法实验目的：1. 了解集成电路的基本参数。
2. 学习集成电路的测量方法。
3. 掌握集成电路测量所需的仪器和设备的使用方法。
实验器材：1. 集成电路：选取常见的几种逻辑门电路芯片。
2. 集成电路测试台：包括电源、波形发生器、示波器等。
3. 测试电缆和测量仪器。
实验步骤：1. 准备集成电路和测试台，并将电源、波形发生器和示波器连接好。
2. 将集成电路插入测试台相应插槽，并按照测试仪器的要求连接电路。
3. 打开电源并设置合适的电压和频率。
4. 使用示波器观察集成电路的输入输出电压波形，并记录相应数据。
5. 根据所测数据计算集成电路的基本参数，如电压增益、功耗等。
6. 对不同类型的集成电路重复上述步骤，进行不同参数的测量。
实验结果：以74LS00为例，通过测量得到的数据如下：输入电压：2V输出电压：4V功耗：20mW增益：2实验讨论：根据测得的数据，可以看出74LS00逻辑门电路芯片在2V的输入电压下，产生4V的输出电压，且功耗为20mW。
通过计算得到的增益为2，即输出电压是输入电压的2倍。
这些参数的测量结果可以用来评估集成电路的性能和设计电路时的参考。
实验总结：通过本次实验，我们学习了集成电路的基本参数测量方法，掌握了集成电路测量所需的仪器和设备的使用方法。
实验中我们选取了几种常见的逻辑门电路芯片进行了测量，通过观察波形、记录数据和计算参数，获得了它们的基本参数。
这些参数的测量对于电路设计和性能评估都具有重要的参考价值。
数字集成电路设计实验二报告
《数字集成电路设计》实验报告
一、实验内容
有一水箱由大、小两台水泵M
L 和M
S
供水，如下图所示，箱中设置了3个水位
检测元件A、B、C。
水面低于检测元件时，检测元件给出高电平；水面高于检测元件时，检测元件给出低电平。
现要求当水位低于C点时两个水泵同时工作；水位高于C点而低于B点时M
S
单独工作；水位低于A点而高于B点时
M L 单独工作；水位高于A点时M
L
和M
S
停止工作。
试设计一个集成电路用于控
制两台水泵的工作，要求电路尽量简单。
二、实验目的
1、熟悉Cadence环境
2、熟悉并掌握Cadence的操作步骤
3、利用Cadence软件进行相应的电路原理图的设计并进行仿真
4、利用Cadence绘制版图并进行DRC和LVS等验证
三、实验使用软件环境、硬件设备
PC电脑Windows XP平台，Cadence软件
四、实验步骤
1，打开Cadence软件；
2，电路设计；
3，计算Mos管数值；
4，电路仿真；
5，
五、实验结果
1.实现要求目标
2.实验电路图：
3.实验仿真图：
六、实验心得体会
掌握了集成电路设计的一般步骤，熟悉Cadence软件的使用，了解简单的水位控制器设计原理。
通过这次课程设计，进一步的掌握了数字集成电路设计的基础知识与实际应用。
集成电路设计实验报告
三、实验方法：
熟悉L-EDIT版图软件工具及工艺库相关内容，熟练该软件工具菜单功能及使用方法。以PMOS器件为例，在调用相应的工艺文件基础上，画元器件的物理实现版图（如选用几微米的工艺线、设计法则等）,设计完成后运用该软件的设计规则对所画的版图进行DRC验证，并修改不正确的部分，直至设计无错误。
12.画Pselect掩模板，其中宽度W = 18µm 高度H = 15µm。
13.画Active有源区掩模板，其中宽度W = 14µm 高度H = 6µm。该有源区与左边、右边和下边的间距都为2µm。
14.画Nselect掩模板，其中宽度W = 9.5µm 高度H = 15µm。
15.画Active有源区掩模板，其中宽度W = 5.5µm 高度H = 6µm。
4.以morbn20.tdb工艺库为例，画NMOS版图。File→New→Copy TDB setup from。
5.点击Browse选择根目录Tanner→LEDIT83。
6.点击LEDIT83→Samples。
7.点击Samples→tech。
8.点击tech→mosis。
9.在mosis文件夹下，选择工艺库文件morbn20.tdb。
19.进行设计规则检查，Tools→DRC即可。
20.检查没有错误，表示所画版图正确。
21. 如果不能通过DRC，则点击此叉图来查找问题，并改正。
五、实验中遇到的问题和解决办法
按照实验内容画好没有错误，如下：
数字集成电路实验报告2
1.1表决电路：设有三人对一事进行表决，多数（二人以上）赞成即通过；否则不通过。
1.2若三人中的A有否决权，即A不赞成，就不能通过，又应如何实现呢？
2、交通信号灯监测电路：设一组信号灯由红（R）、黄（A）、绿（G）三盏灯组成。
正常情况下，点亮的状态只能是红、绿或黄加绿当中的一种。
当出现其它五种状态时，是信号灯发生故障，要求监测电路发出故障报警信号。
3. 故障报警：某实验室有红、黄两个故障指示灯，用来指示三台设备的工作情况。
当只有一台设备有故障时，黄灯亮；有两台设备有故障时，红灯亮；只有当三台设备都发生故障时，才会使红、黄两个故障指示灯同时点亮。
集成电路制造工艺实验大纲
集成电路制造工艺实验大纲
一、实验目的
本实验旨在让学生了解和掌握集成电路制造的基本工艺流程，包括薄膜制备、光刻、掺杂、热处理等关键步骤，通过实验操作加深对理论知识的理解，培养实践能力和创新意识。
二、实验原理
本实验涉及的工艺原理包括薄膜制备方法（如物理气相沉积、化学气相沉积等）、光刻原理（光学成像与光刻胶工艺）、掺杂原理（固态扩散与离子注入）、热处理原理（如退火与合金化）等。
三、实验步骤与操作流程
1. 薄膜制备：采用物理气相沉积或化学气相沉积等方法制备薄膜，如金属膜、介质膜等。
2. 光刻：通过光学成像与光刻胶工艺制作电路图形，包括涂胶、烘烤、曝光、显影等步骤。
3. 掺杂：采用固态扩散或离子注入等方法对薄膜进行掺杂，改变薄膜的电学特性。
4. 热处理：进行退火或合金化等热处理，使薄膜特性得以固定。
四、实验数据记录与分析
记录每一步实验操作的数据，包括工艺参数、操作时间、薄膜厚度、电阻率等，分析实验数据，评估工艺效果。
五、实验总结与讨论
对比分析不同工艺步骤的结果，讨论实验过程中的问题及解决方法，
总结实验经验，为今后的学习和工作积累实践经验。
六、参考文献
列出本实验所引用的参考文献，以便学生深入了解集成电路制造工艺的理论知识。
模拟集成电路实践小结
实践模拟集成电路是电子工程或相关专业学生在课程中常常会进行的一项实验。
以下是一份可能的模拟集成电路实践小结：---实验名称：模拟集成电路实践实验目的：通过搭建和测试模拟集成电路电路，理解模拟电路的基本工作原理，培养实际操作和问题解决的能力。
实验内容：1. 电路设计：根据实验要求，设计模拟集成电路电路图。
选择合适的器件和参数，保证电路正常工作。
2. 电路搭建：使用实验箱和各种电子元器件，按照设计图搭建电路。
注意连接的准确性和电路的整体布局。
3. 电路调试：逐步进行电路调试，确保各部分电路的正常工作。
通过测量电压、电流等参数，发现并解决问题。
4. 性能测试：运行电路，观察各部分电路的性能。
通过示波器、多用表等仪器检测信号波形和频率等参数。
5. 数据记录与分析：记录实验中的关键数据，包括电压、电流、频率等。
进行数据分析，比较实验结果与理论设计的差异。
实验心得：通过这次模拟集成电路实践，我深刻理解了模拟电路的设计和调试过程。
在搭建电路的过程中，我学到了如何正确选择电子元器件，确保电路的稳定运行。
调试过程中，遇到了一些问题，但通过查阅资料、请教老师和同学，逐步解决了这些问题。
这次实践让我对电子电路的理论知识有了更深入的理解，并培养了我的动手能力和问题解决能力。
总结：模拟集成电路实践是一次非常有益的实验，通过亲自动手搭建和调试电路，使我更加熟悉了课堂学到的理论知识。
在实践中，我不仅提高了电路搭建和调试的能力，还培养了独立解决问题的能力。
这次实验让我更加深入地了解了模拟电路的运作原理，为今后的学习和工作奠定了坚实的基础。
(集成电路应用设计实验报告)计数、译码、显示电路实验
计数、译码、显示电路实验一、实验器材（设备、元器件）:1，数字、模拟实验装置（1台）；2，数字电路实验板（1块）；3，74LS90、74LS00芯片（各一片）；4，函数信号发生器（1台）。
二、实验内容及目的：1，熟悉和测试74LS90的逻辑功能；2，运用中规模集成电路组成计数、译码、显示电路。
三、实验步骤：1、利用数字电路实验装置测试74LS90芯片的逻辑功能异步计数器74LS90为中规模TTL集成计数器，可实现二分频、五分频、十分频等功能，它由一个二进制计数器和一个五进制计数器构成，其外引脚图和功能表如下图所示：异步：同步：满足1)2()1(00=∙R R ，1)2()1(=∙Sq Sq 时：①1CP =CP ，2CP =0时：二进制计数； ②1CP =0，2CP =CP 时：五进制计数；③1CP =CP ，2CP =A Q 时：8421码二进制计数； ④1CP =D Q ,2CP =CP 时：5421码十进制计数。
插好74LS90芯片，连好电源和接地端，计数脉冲由函数信号发生器提供，)1(0R 、)2(0R 、)1(9S 、)2(9S 分别接逻辑开关，四个输出端接电平显示或数码管，按功能表拨动开关验证其结果。
2，设计一个显示星期的计数器，使之重复0——6的显示（用74LS90与74LS00实现）利用反馈归零法可以使74LS90实现十以内的N 进制计数器，即从0记到要设计的进制时使清零端)1(0R 、)2(0R 有效（同时为高电平），进而反馈清零。
此实验实现0——6显示，即设计七进制数，当计数器计到111时，用反馈清零法使之为000，故先将)1(9S 、)2(9S 接地，1CP 接计数脉冲CP ，2CP 接A Q ，构成十进制数，再由于此只为七进制，故只用到A Q 、B Q 、C Q ，又用74LS00，故可使C Q 接B Q 、A Q 与非后再和“1”与非后接)2(0R ，使得当计数器计到111时，)1(0R 、)2(0R 实现清零。
集成电路实验报告
|Vtp 1 |
2 0.24 2 0.24
80.6= 35.8=
（ （
）（1 − |Vtp |）
2 2
）（0.8 − |Vtp |）
得到：K p2 ，
|Vtp 2 |
K p =（K p1 +K p2 ）/2= 47.1 |Vtp | = （ |Vtp 2 | +|Vtp 2 |）/2=0.39
Ids 5 >=74.1uA
所以选择 Ids 5 =110uA D、根据共模输入最大值 VIC max = VDD − VSG 3 + VTN 1 ，可以计算 M3 和 M4 的尺寸 1.6v = 1.8v-VSG 3 +0.41v
55 0.5∗K P ∗( )
W L
VSG 3 = 0.61=
求解可得：(
.LIB "..\tsmc_018um_model.lib" CMOS_MODELS .END
PMOS PMOS I-V Characteristic M2 OUT IN VDD VDD CMOSP L=0.24U W=2U VIN VDD IN 0.8 VOUT VDD OUT 1 .OPTIONS LIST NODE POST .DC VOUT 0 1.8 0.1 sweep VIN 0.8 1.0 0.2 .PRINT DC I(M2) .LIB "..\tsmc_018um_model.lib" CMOS_MODELS .END 5、结论和分析：
联立两式可得λn =0.16 B、计算K n 和Vtn ：
235= 102=
Kn 2 Kn 2
（ （
2 0.24 2 0.24
）（1 − Vtn ）
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3．高精度差动放大器
VCC2
15.0V VCC2 E1 11
8
U1A
1
3
2
4
OPA2111AM VCC1
-15.0V
1
-15.0V
VCC1 3 R2
1kΩ
S1
Vi2 Key = A 6
R4
1kΩ
VCC1
8
4
VCC1
R7
1kΩ
R3
1kΩ 2
R1
1kΩ -15.0V VCC1
4
S2
4 Key = A Vi1 5
Au= –R2／R1= –100 倍。
【实验内容及步骤】 将“仪器放大器和差动放大器”模块安装在实验箱底板上，合上电源开关。 1．电路设计与仿真 参照图 11-2-5 设计自动校零仪器放大器，图 11-2-6 设计高精度差动放大器， Multisim 软 件对以上两个电路进行仿真，并记录仿真结果。 2．自动校零 当开关 S1 打在 2、开关 S2 打在 4 时，完成自动校零功能，即零输入时，实现零输出。用 数字万用表测量输出电压 Uo，并记录数值。
实验 1——积分器和微分器（μA741） 【实验目的】 （1）学会用集成运放设计积分器和微分器，熟悉电路原理 和元件参数的计算。 （2）熟悉积分器和微分器的特点、性能，并会应用。 【实验仪器】 • • 万用表，示波器，信号发生器， “集成电路原理及应用”实验箱
【实验原理】 1. μA741 芯片简介 • • • • • • • • • • μA741 是第二代集成运放的典型代表 是采用硅外延平面工艺制作的单片式高增益运放。 其特点是： 采用频率内补偿 具有短路保护功能 具有失调电压调整能力 具有很高的输入差模电压和共模电压范围 无阻塞现象，功耗较低，电源电压适应范围较宽 有很宽的输入共模电压范围，不会在使用中出现“阻塞” 在诸如积分电路、求和电路及一般的反馈放大电路中使用，均不需外加补偿电容。
②输入信号的电压幅度不变，改变频率，观察并记录 ui1、uO1 的波形。
③输入信号的频率 记录 ui1、 uO1 的波形。
不变，改变电压幅度，观察并
（4）输入正弦波： ①用信号发生器， 在输入端 ui1 加入正弦波信号， 频率为 100Hz， 电压有效值为 1V。 用数字示波器观察 ui1、uO1 波形及相位差，并记录其数值。
• •
用信号发生器，在输入端 ui1 加入方波信号，频率为 100Hz，电压幅度为±2V。 用数字示波器观察 uo1、uo2 的波形，并记录其数值。
【实验总结】 通过此次积分器和微分器实验，加深了我对积分器和微分器的了解，同时，也暴露我对
仿真软件使用不够熟练，在今后的学习过程中，我会不断总结 Multisim 的技巧，达到熟练 应用的目的。
1.765 100
1.714 100
由仿真电路可知，随着频率的增加，电压增益逐渐减少，最终增益为零。 （4）在输入端 Ui 输入直流信号，电压为 5～150mV。 • 用数字万用表测试输出端 Uo 的电压，并记录输出电压的数值，计算放大倍数。
������ =
F/Hz Ui/mVp-p Uo/V Av 300 5 0.354 100 300 35 2.474 100 300 65 4.595 100
R5
100kΩ 6 S2 4 3
VCC2
15V 100kΩ
R4
3
Key = Space
C1
1µF
VCC2
4
15V VCC2
4
U2A
2
8
2． 自动校零仪
1
OPA2111BM
0
3
VCC1
器放大器
VCC1
-15V
图 11-2-5 自动校零仪器放大器
• • • •
图中 IC1A 是主放大器， IC1B 是辅助放大器。 IC1B 配合 IC1A 完成自动校零功能。 当开关 S1 打在 2，开关 S2 打在 4 时，完成自动校零； 当开关 S1 打在 1，开关 S2 打在 3 时，完成小信号放大。 图中参数对应的电压放大倍数为：
实验二 自动校零放大器 【实验目的】 （1）熟悉仪器放大器及其工作原理。 （2）掌握 OPA2111 的使用方法和应用电路。 （3）学会自动校零的方法，并会应用。 （4）熟悉小信号放大器的性能和特点，并会应用。 【实验仪器】 • • • • • 万用表 示波器 信号发生器 直流稳压电源 “集成电路原理及应用”实验箱
【实验原理】 1．OPA2111、INA106 芯片简介 OPA2111 是双低噪声精密运算放大器（BURR-BROWN， Dual Low-Noise Precision Difet Operational Amplifer） ， 偏流极低 （≤ ±4pA） ， 建立时间极短 （1μs 建立至 0.01％精度） ， 噪声很小，经自动校零可使失调电压低于 5μV，零漂≤ 0.028μV／°C，折算到输入端其零电 位调节速率为≤2μV／s。常用于仪器放大器和小信号放大器。
。
（4）输入正弦波：
①用信号发生器，在输入端 ui2 加入正弦波信号，频率为 160Hz，电压有效值为 1V。观察
并记录 ui2、uO2 的波形及相位差。
②改变正弦波信号的频率， 观察并记录 ui2，uO2 的波形 及相位差。
4．积分器和微分器 （1）将开关 S2 断开、S1 闭合。 （ 2 ）输 信号： 入方波
• •
直流稳压电源 “集成电路原理及应用”实验箱
【实验原理】 （1）INA106 是单片增益差动放大器（BURR-BROWN，Precision Gain=10 Differential Amplifier） ，由一个精密运放和四个金属膜电阻组成，因四个电阻均经激光修正，所以具有 很高的精度，其电压放大倍数的精度和共模抑制比均很高。INA106 可提供精密差分放大器 的功能，无需精密电阻网络，可用于增益为 10、–10、11 的差动放大及仪表放大。 INA106 采用 DIP8 和 SO8 封装。 如图所示，是 INA106 的引脚及功能。
果。 2．差动放大器 （1）将开关 S3、S4 断开，信号由 Vi2、Vi3 输入。 • • 在 Vi2、Vi3 输入端，分别加入直流电压， 用数字万用表测量并记录输出端电压 Uo‘的数值。
（注：①Vi2、Vi3 电压之差要小于 1.5V；②Vi2、Vi3 最大电压值应小于 10V。 ）
（2）将开关 S3、S4 闭合，信号由 E1、E2 输入。 • 用信号发生器在 E1、E2 输入端，分别加入方波信号，两路信号频率相同（注：范围 为 100～300Hz） ，两路信号电压范围在 100～300mV。 • 用数字示波器观察并记录输出端 Uo'的波形，并作出相应的解释。
OPA2111 采用 DIP8（或 006E）塑封和 TO-99（或 001B）金属封装。 如图所示，是 OPA2111 引脚及功能。
2．自动校零仪器放大器
R3
1MΩ
VCC1
Ui 8 2 0 = Space Key 5 2
2
4
1
S1 R1
10kΩ
-15V VCC1
7
U1A
Uo
1
8
R2
100Ω
1
3
OPA2111AM VCC2
3．仪器放大器-1 • 当开关 S1 打在 1、开关 S2 打在 3 时，完成小信号放大功能。
（1）用信号发生器在输入端 Ui 输入正弦信号，
• •
频率为 300Hz，电压（峰峰值）为 50mV。 用数字示波器观察输出端 Uo 的波形，并记录输出电压数值，计算放大倍数。
放大倍数为： ������������ = 1.767 25 × 2 × 2 × 1000 = 100
2
U2A
1
8
R5
1kΩ
9 U'o
7
3
OPA2111AM VCC2
2
VCC1 U3A
1
VCC2 R6
1kΩ 0 15.0V
E2 10
3
8
OPA2111AM VCC2
VCC2
15.0V
图 11-2-6 高精度差动放大器 在图 11-2-6 中， • • • • 第一级是由 OPA2111 构成的高精度仪用放大器， 第二级是由 INA106 构成的高精度差动放大器。 当开关 S3、S4 断开时，信号由 Vi2、Vi3 输入， 输出电压为
300 50 3.535 1412
300 100 7.070 100
300 150 9.366 88
300 200 10.072 71
300 250 10.447 55
300 300 10.685 43
随着正弦波的电压不断增大，增益也不断增大，当电压增大到一定的时候，增益就不再 增大了。
3．仪器放大器-2 （3）用信号发生器在输入端 Ui 输入正弦信号， • • 电压（峰峰值）固定为 50mV，频率逐渐加大。 用数字示波器观察输出端 Uo 的波形，并记录输出电压的数值，计算放大倍数。
2������������ 2������������
× 1000
300 155 9.465 86 300 205 10.116 70
300 95 6.716 100
300 125 8.659 98
实验三 差动放大器 【实验目的】 （1）熟悉差动放大器及其工作原理。 （2）掌握 INA106 的使用方法和应用电路。 （3）学会自动校零的方法，并会应用。 （4）熟悉小信号放大器的性能和特点，并会应用。 【实验仪器】 • • • 万用表 示波器 信号发生器
• •
积分器 广泛应 用于扫描电路、
A/D 转换和模拟运算等方面。 其输出电压和输入电压的积分成线性关系。 • 输出电压与输入电压的关系为