福州大学集成电路应用实验二
福州大学开题报告
北邮数电实验报告1. 实验目的本实验的目的是通过实际操作和实验验证，加深对数字电路的理解和掌握。
具体实验内容包括： 1. 实现各种基本逻辑电路（与门、或门、非门、异或门等）的电路设计。
2. 学习使用开关和LED灯进行数字信号输入和输出。
3. 掌握数字电路实验中常用的仪器设备的使用方法。
2. 实验器材和环境本实验所使用的器材和环境如下： - FPGA实验箱 - 数字逻辑集成电路（与门、或门、非门、异或门等） - 电源 - 接线板 - 数字电路实验仪器3. 实验步骤3.1 实验准备首先，我们需要将实验所需的器材连接好，包括将数字逻辑集成电路插入到FPGA实验箱上的插槽中，并将电源正确连接。
3.2 电路设计与布线根据实验要求，我们需要设计不同的基本逻辑电路。
比如，要设计一个与门电路，可以通过将两个输入端分别与两个开关连接，将输出端连接到一个LED灯上。
其他的逻辑电路同样可以设计类似的方式。
在设计和布线的过程中，需要注意保持电路的连通性，并避免出现短路等问题。
3.3 输入和输出信号设置根据实验要求，我们需要设置输入和输出信号。
可以通过控制开关的开合状态来设置输入信号，然后观察LED灯的亮灭情况来判断输出信号的状态是否符合预期。
3.4 实验数据记录和分析在实验过程中，我们需要记录每个逻辑电路的输入和输出信号状态，并进行分析。
可以通过绘制真值表或者逻辑门表来记录并分析数据。
4. 实验结果与分析根据实验步骤中记录的数据，我们可以得出实验结果，并进行进一步的分析。
比如，可以通过比对设计的逻辑电路输出和预期输出的差异，来判断实验是否成功完成。
5. 总结与反思通过本次实验，我深入了解和掌握了数字电路的基本原理和实验方法。
通过设计和实验验证，加深了对基本逻辑电路的理解，并熟悉了数字电路实验所使用的仪器设备。
在实验过程中，我遇到了一些问题，比如电路连接错误导致的信号不稳定等，但通过仔细调试和排查，最终解决了这些问题。
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。
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。
集成电路实际应用
相路来等的实。抗现约 干 。为 扰 这0能 在.4T力5TU，LD电还D。路可同中以时是通，办过为不适了到当提的提高。高CUMDOD的S门方电法
•
③ 电源电压工作范围宽，电源利用率高。
标准CMOS电路的电源电压范围很宽，可在3~18V
范围内工作。当电源电压变化时，与电压传输特
性有关的参数基本上都与电源电压呈线性关系。
•
Cox——单位面积栅极电容；
•
W——沟道宽度；
•
L——沟道长度(见图1－2(a))；
•
W/L——MOS管的宽长比。
•
在MOS集成电路设计中，宽长比是一个
极为重要的参数。
• 输出特性
•
N沟道增强型MOSFET的输出特性如图1－6所示。
与结型场效应管的输出特性相似，它也分为恒流区、可变
电阻区、截止区和击穿区。其特点为：
• ·器件复杂性 器件越复杂，反向偏置二极管数目
• 就越多，结面积成比例增大，漏电电流也越大。
• ·电源电压 少数载流子（即P型区的电子、N型区的空穴）数目
与反向结电压线性相关，它们在反向电压作用下很容易通过PN 结形成反向漏电电流。电压越高，漏电电流越大。
• 动态功耗: • CMOS集成电路的动态功耗包括3部分：负载电容
• 绝缘栅场效应管的结构：
如图所示，其中图1－2(a)为立体结构示意图， 图(b)为平面结构示意图。
源极 栅极 漏极
S
GD
A1层
N＋
N＋
耗 尽
L
层
P型衬底
W
氧化层 (SiO2)
B (a)
S
G
N＋
D 绝缘层(SiO2)
N＋
半导体
集成电路的实习报告
随着科技的不断发展，集成电路（IC）产业已成为我国战略性新兴产业的重要组成部分。
为了更好地了解集成电路产业，提高自己的专业素养，我于XX年XX月XX日至XX年XX月XX日在XX集成电路公司进行了为期一个月的实习。
二、实习目的1. 了解集成电路产业的基本情况和发展趋势；2. 学习集成电路的设计、制造、封装和测试等环节；3. 提高自己的实际操作能力和团队协作能力。
三、实习内容1. 集成电路设计：在实习期间，我学习了集成电路设计的基本原理和流程，掌握了Cadence等设计工具的使用。
通过参与实际项目，我学会了设计反相器、与非门等基本电路，并完成了相关设计文档的编写。
2. 集成电路制造：在制造环节，我了解了集成电路制造的基本流程，包括光刻、蚀刻、离子注入、扩散、化学气相沉积等。
通过参观生产车间，我看到了集成电路制造的自动化生产线，了解了生产过程中的质量控制要点。
3. 集成电路封装：在封装环节，我学习了封装的基本原理和工艺流程，了解了芯片封装的类型、材料和应用。
通过实际操作，我学会了封装机、焊锡机等设备的使用，并参与了芯片封装的实验。
4. 集成电路测试：在测试环节，我了解了集成电路测试的基本原理和方法，学习了测试设备的操作。
通过实际测试，我学会了如何分析测试数据，判断芯片的质量。
四、实习收获1. 理论知识与实践相结合：通过实习，我将所学的理论知识与实际生产相结合，提高了自己的实际操作能力。
2. 团队协作能力：在实习过程中，我学会了与团队成员沟通交流，共同完成项目任务，提高了自己的团队协作能力。
3. 职业素养：在实习期间，我了解了集成电路产业的相关政策和法规，提高了自己的职业素养。
通过一个月的实习，我对集成电路产业有了更深入的了解，掌握了集成电路设计、制造、封装和测试等环节的基本知识和技能。
在今后的学习和工作中，我将继续努力，不断提高自己的专业素养，为我国集成电路产业的发展贡献自己的力量。
福州大学集成电路版图设计实验报告
福州大学物信学院《集成电路版图设计》实验报告姓名：席高照学号：111000833系别：物理与信息工程专业：微电子学年级：2010指导老师：江浩一、实验目的1.掌握版图设计的基本理论。
2.掌握版图设计的常用技巧。
3.掌握定制集成电路的设计方法和流程。
4.熟悉Cadence Virtuoso Layout Edit软件的应用5.学会用Cadence软件设计版图、版图的验证以及后仿真6.熟悉Cadence软件和版图设计流程，减少版图设计过程中出现的错误。
二、实验要求1.根据所提供的反相器电路和CMOS放大器的电路依据版图设计的规则绘制电路的版图，同时注意CMOS查分放大器电路的对称性以及电流密度（通过该电路的电流可能会达到5mA）2.所设计的版图要通过DRC、LVS检测三、有关于版图设计的基础知识首先，设计版图的基础便是电路的基本原理，以及电路的工作特性，硅加工工艺的基础、以及通用版图的设计流程，之后要根据不同的工艺对应不同的设计规则，一般来说通用的版图设计流程为①制定版图规划记住要制定可能会被遗忘的特殊要求清单②设计实现考虑特殊要求及如何布线创建组元并对其进行布局③版图验证执行基于计算机的检查和目视检查，进行校正工作④最终步骤工程核查以及版图核查版图参数提取与后仿真完成这些之后需要特别注意的是寄生参数噪声以及布局等的影响，具体是电路而定，在下面的实验步骤中会体现到这一点。
四、实验步骤I.反相器部分：反相器原理图：反相器的基本原理：CMOS反相器由PMOS和NMOS构成，当输入高电平时，NMOS导通，输出低电平，当输入低电平时，PMOS导通，输出高电平。
注意事项：（1）画成插齿形状，增大了宽长比，可以提高电路速度（2）尽可能使版图面积最小。
面积越小，速度越高，功耗越小。
（3）尽可能减少寄生电容和寄生电阻。
尽可能增加接触孔的数目可以减小接触电阻。
（4）尽可能减少串扰，电荷分享。
做好信号隔离。
反相器的版图：原理图电路设计：整体版图：DRC检测：LVS检测：II.CMOS差分放大器部分：CMOS差分放大器的原理图：在该电路中，M1、M2为有源负载，M3、M4为电流源，M5为电流源器件。
福州大学集成电路应用实验一-参考模板
《集成电路应用》课程实验实验一 4053门电路综合实验学院：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：许志猛实验一4053门电路综合实验一、实验目的：1.掌握当前广泛使用的74/HC/HCT系列CMOS集成电路、包括门电路、反相器、施密特触发器与非门等电路在振荡、整形、逻辑等方向的应用。
2.掌握4053的逻辑功能，并学会如何用4053设计门电路。
3.掌握多谐振荡器的设计原理，设计和实现一个多谐振荡器，学会选取和计算元件参数。
二、元件和仪器：1.CD4053三2通道数字控制模拟开关2.万用表3.示波器4.电阻、电容三、实验原理：1.CD4053三2通道数字控制模拟开关CD4053是三2通道数字控制模拟开关，有三个独立的数字控制输入端A、B、C和INH输入，具有低导通阻抗和低的截止漏电流。
幅值为4.5～20V的数字信号可控制峰-峰值至20V的数字信号。
CD4053的管脚图和功能表如下所示4053引脚图CD4053真值表根据CD4053的逻辑功能，可以由CD4053由4053电路构成如下图所示8种逻辑门（反相器与非门或非门、反相器、三态门、RS 触发器、——RS 触发器、异或门等）。
输入状态 接通通道])2)(()(ln[T DD T DD T DD T V V V V V V V RC T -+--=2.多谐振荡器的设计非门作为一个开关倒相器件，可用以构成各种脉冲波形的产生电路。
电路的基本工作原理是利用电容器的充放电，当输入电压达到与非门的阈值电压VT 时，门的输出状态即发生变化。
因此，电路输出的脉冲波形参数直接取决于电路中阻容元件的数值。
可以利用反相器设计出如下图所示的多谐振荡器这样的多谐振荡器输出的信号周期计算公式为：当R S ≈2R 时，若：VT=0.5VDD ，对于HC 和HCU 型器件，有T ≈2.2RC对于HCT 型器件，有T ≈2.4RC 四、实验内容：1. 验证CD4053的逻辑功能，用4053设计门电路，并验证其逻辑功能：（1）根据实验原理设计如下的反相器电路图：（2）在面包板上连接电路。
两级运放
福州大学物信学院《模拟集成电路设计》课内实验报告实验题目：二级运放的设计组别：第 2 组姓名：学号：同组姓名：系别：物理与信息工程学院专业：微电子科学与工程年级：2013指导老师：实验时间：2015年12月18日一、实验目的1.学习运放中管子尺寸的设计2.学习运放组成的线性反馈系统的稳定性和频率补偿3.学会稳定性判据和相位裕度的概念二、实验器材实验软件：Hspice实验工艺： 2.5V 0.25um MOS工艺模型三、实验内容1.设计一个运放，使其直流增益≥60dB,单位增益负反馈相位裕度≥450（输出端接1PF 电容负载），电路图结构如图一所示2.设计好符合要求的运放后，把图一画在实验报告上，并标明W,L,M（管子个数）、Iref、Cc 的值3.把VdB（V out）和VP(V out)的曲线画在实验报告上，并求出所设计运放的实际单位增益负反馈的相位裕度。
注：1. 在网表中，可把Cc 放在结点A 与V out 之间。
若需补偿右半平面零点时，可加电阻R 与Cc 串联。
2.网表中Vdd，C0，L0，CL 不能改变值外，其余尺寸都需自己设计3.设计的值Iref≤10uA,Cc≤5PF。
4. M1 和M2 的个数M 为偶数5. M3 和M4 的个数M 为偶数四、实验仿真波形及原理分析1、设计思路：（1）首先分配好各个支路的电流，和各个管子的过驱动电压，求得各个管子尺寸，先将增益做到60dB 。
（2） 考虑到过驱动电压对输出摆幅的影响，假定各个管子的过驱动电压都约为150mv ，并且共源级的本征增益DD D I I I wL cox u cox u r g n 1L w n o m ≈=λ，因此电流不宜太大，否则增益将下降，设REF I =5uA ，即流过M8、M7、M6、M5的电流都为5uA ，而设计要求M1、M2、M3、M4的个数均为偶数，于是就假定这四个管子都分别并联2个，可得流过每个管子的电流为1.25uA 。
集成电路实习报告
集成电路实习报告集成电路实习报告通用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。
由于调谐用的双联拨盘安装时离电路板很进，所以在它的圆周内的高出部分的元件脚在焊锡前先用斜口钳剪去，以免安装或调协时有障碍，影响拨盘调谐的元件有T2和T4的引脚及接地焊片、双联的三个引出脚、电位器的开关脚和一个引脚脚。
耳机插座的安装：先将插座靠尾部下面一个焊片往下从根部弯曲90度插在电路板上，然后用剪下来的一个引脚一端插在靠尾部上端的孔内，另一端插在电路板对应的J孔内（如图），焊接时速度要快一点以免烫坏插座的塑料部分。
集成电路封装及测试实训报告
集成电路封装及测试实训报告尊敬的读者，在本篇文章中，我将为您深入介绍集成电路封装及测试实训的相关内容。
通过对这一主题的探索，我希望能够帮助您全面、深入地理解集成电路封装及测试的过程和关键技术。
让我们从基础知识开始，逐步深入，拓展您对这一主题的认识。
第一部分：集成电路概述首先，我将向您介绍集成电路的基本概念和分类。
集成电路是将多个电子元件（如晶体管、电阻和电容等）集成到一块半导体材料上的芯片。
根据集成度的不同，集成电路可分为小规模集成电路（SSI）、中规模集成电路（MSI）和大规模集成电路（LSI），它们在电子设备中起到了至关重要的作用。
第二部分：集成电路封装的概述在这一部分，我将向您介绍集成电路封装的定义和目的。
集成电路封装是将芯片封装在外壳中，以保护芯片免受机械损伤、湿气和灰尘的侵害，并为芯片提供电气连接。
我将详细解释集成电路封装的基本结构和常见的封装类型，例如双列直插封装（DIP）、无引脚表面贴装封装（SMD）等。
第三部分：集成电路测试的基本原理和方法在这一部分，我们将探讨集成电路测试的基本原理和常用方法。
集成电路测试的目的是验证芯片的功能和性能。
我将介绍常用的测试方法，如静态测试和动态测试，并引入使用自动测试设备（ATE）进行集成电路测试的过程。
第四部分：封装和测试实训的实施步骤和注意事项这一部分将详细介绍集成电路封装和测试实训的实施步骤和注意事项。
我将向您展示实训的典型流程，包括芯片封装、引脚剪裁、焊接和测试等关键步骤。
此外，我还将提供一些建议，以确保实训的顺利进行和最终结果的准确性。
第五部分：对集成电路封装及测试的观点和理解最后，我将分享我对集成电路封装及测试的观点和理解。
集成电路封装和测试是现代电子工程中不可或缺的一部分。
通过封装和测试的过程，我们可以确保芯片的质量和可靠性，并实现其预期的功能和性能。
封装和测试技术的不断创新也推动了集成电路行业的发展，使得电子设备变得更加先进和多样化。
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。
运算集成放大电路实验报告
运算集成放大电路实验报告运算集成放大电路实验报告引言：运算集成放大电路（Operational Amplifier, 简称Op-Amp）是一种广泛应用于电子电路中的集成电路元件。
它具有高增益、高输入阻抗、低输出阻抗等特点，被广泛应用于信号放大、滤波、比较、积分等电路中。
本实验旨在通过搭建运算放大器电路，验证其基本特性，并探究其在不同应用中的工作原理和性能。
实验一：运算放大器的基本特性验证1. 实验目的本实验旨在验证运算放大器的基本特性，包括增益、输入阻抗和输出阻抗。
2. 实验步骤（1）搭建一个基本的运算放大器电路，包括一个运算放大器芯片、两个电阻和一个电源。
（2）通过输入一个信号，观察输出信号的变化，并记录输入输出电压。
（3）更改输入信号的幅度和频率，观察输出信号的变化。
3. 实验结果与分析在实验中，我们发现输出信号与输入信号之间存在一个固定的放大倍数，即运算放大器的增益。
通过调节输入信号的幅度，我们可以观察到输出信号的变化，并根据实际测量结果计算出增益值。
此外，我们还发现运算放大器具有很高的输入阻抗和低的输出阻抗，使其能够有效地接收和驱动外部电路。
实验二：运算放大器的应用1. 实验目的本实验旨在通过实际应用电路，进一步探究运算放大器的工作原理和性能。
2. 实验步骤（1）搭建一个非反相放大电路，观察输入输出信号之间的关系。
（2）搭建一个反相放大电路，观察输入输出信号之间的关系。
（3）搭建一个积分电路，观察输入方波信号在电容上的积分效果。
3. 实验结果与分析在实验中，我们观察到非反相放大电路能够将输入信号放大，并保持与输入信号相同的相位。
而反相放大电路则将输入信号进行反相放大，输出信号与输入信号之间存在180度的相位差。
积分电路则将输入方波信号在电容上进行积分，输出信号为三角波信号。
结论：通过本次实验，我们验证了运算放大器的基本特性，并进一步了解了其在不同应用电路中的工作原理和性能。
运算放大器作为一种重要的电子元件，广泛应用于各种电子电路中，为信号处理提供了便利和灵活性。
集成运放应用实验报告
一、实验目的1. 掌握集成运放的基本原理和特性。
2. 熟悉集成运放在各种线性应用电路中的设计方法。
3. 通过实验验证集成运放在实际电路中的应用效果。
4. 培养学生动手能力和分析问题的能力。
二、实验原理集成运放（Operational Amplifier，简称Op-Amp）是一种高增益、低漂移、高输入阻抗、低输出阻抗的直接耦合多级放大电路。
它具有多种线性应用，如比例、加法、减法、积分、微分等运算电路。
三、实验仪器与材料1. 集成运放芯片（如LM741、LM358等）2. 欧姆表3. 数字万用表4. 信号发生器5. 示波器6. 面包板7. 连接线四、实验内容与步骤1. 反相比例放大电路（1）搭建电路：将集成运放接入反相比例放大电路，其中输入电阻R1和反馈电阻Rf接入反相端，输出端接入负载电阻Rl。
（2）测试：使用信号发生器输出正弦波信号，调节输入信号幅度，观察输出波形，并测量输出电压和输入电压，计算放大倍数。
（3）分析：根据实验数据，分析放大电路的放大倍数与电阻的关系。
2. 同相比例放大电路（1）搭建电路：将集成运放接入同相比例放大电路，其中输入电阻R1和反馈电阻Rf接入同相端，输出端接入负载电阻Rl。
（2）测试：使用信号发生器输出正弦波信号，调节输入信号幅度，观察输出波形，并测量输出电压和输入电压，计算放大倍数。
（3）分析：根据实验数据，分析放大电路的放大倍数与电阻的关系。
3. 加法运算电路（1）搭建电路：将集成运放接入加法运算电路，其中两个输入电阻R1和R2接入同相端，第三个输入电阻R3接入反相端，输出端接入负载电阻Rl。
（2）测试：使用信号发生器输出两个正弦波信号，调节输入信号幅度，观察输出波形，并测量输出电压和输入电压，计算输出电压与输入电压的关系。
（3）分析：根据实验数据，分析加法运算电路的输出电压与输入电压的关系。
4. 积分运算电路（1）搭建电路：将集成运放接入积分运算电路，其中输入电阻R1和反馈电阻Rf接入反相端，输出端接入电容C。
集成电路认知实习报告
一、实习背景随着科技的飞速发展，集成电路（IC）已成为现代社会不可或缺的核心技术之一。
为了更好地了解和掌握这一领域的基本知识和技能，我们学校组织了一次集成电路认知实习活动。
通过这次实习，我们深入了解了集成电路的基本概念、设计方法、制造工艺以及应用领域，为今后的学习和工作打下了坚实的基础。
二、实习内容1. 集成电路基本概念在实习初期，我们首先学习了集成电路的基本概念。
集成电路，简称IC，是指将多个电子元件（如电阻、电容、二极管、晶体管等）集成在一个半导体芯片上的电子器件。
根据功能不同，集成电路可分为模拟集成电路和数字集成电路两大类。
其中，模拟集成电路主要用于处理模拟信号，如放大器、滤波器等；数字集成电路主要用于处理数字信号，如计算机处理器、存储器等。
2. 集成电路设计方法集成电路设计是集成电路制造的基础。
我们学习了集成电路设计的基本方法，包括：（1）电路原理图设计：根据电路功能需求，设计电路原理图。
（2）电路仿真：利用电路仿真软件对电路原理图进行仿真，验证电路功能。
（3）版图设计：将电路原理图转换为版图，包括元件布局、布线等。
（4）版图检查：对版图进行检查，确保无错误。
3. 集成电路制造工艺集成电路制造工艺是集成电路制造的关键环节。
我们学习了以下几种常见的制造工艺：（1）氧化：在硅片表面形成一层氧化层，保护硅片。
（2）光刻：利用光刻机将电路图案转移到硅片表面。
（3）刻蚀：利用刻蚀机将硅片表面的氧化层和硅材料去除，形成电路图案。
（4）离子注入：将掺杂剂注入硅片，改变硅片的电学性质。
（5）化学气相沉积：在硅片表面形成绝缘层或导电层。
4. 集成电路应用领域集成电路广泛应用于各个领域，如通信、计算机、消费电子、医疗设备等。
我们了解了以下几种典型应用：（1）通信领域：如调制解调器、射频芯片等。
（2）计算机领域：如处理器、存储器、显卡等。
（3）消费电子领域：如手机、平板电脑、数码相机等。
（4）医疗设备领域：如心电图仪、超声诊断仪等。
集成运放及应用实验报告
一、实验目的1. 理解集成运算放大器（运放）的基本原理和特性。
2. 掌握集成运放的基本线性应用电路的设计方法。
3. 通过实验验证运放在实际电路中的应用效果。
4. 了解实验中可能出现的误差及分析方法。
二、实验原理集成运算放大器是一种高增益、低噪声、高输入阻抗、低输出阻抗的直接耦合多级放大电路。
它广泛应用于各种模拟信号处理和产生电路中。
本实验主要研究运放的基本线性应用电路，包括比例、加法、减法、积分、微分等运算电路。
三、实验仪器与器材1. 集成运放（如LM741）2. 模拟信号发生器3. 示波器4. 数字多用表5. 电阻、电容等电子元件6. 面包板四、实验内容1. 反相比例运算电路(1) 设计电路：根据实验要求，搭建一个反相比例运算电路，其中输入电阻R1和反馈电阻Rf的比值决定了放大倍数A。
(2) 实验步骤：a. 连接电路，确保无误。
b. 输入一定频率和幅值的正弦信号，观察输出波形。
c. 改变输入信号幅度，记录输出波形。
d. 计算放大倍数，并与理论值进行比较。
2. 同相比例运算电路(1) 设计电路：搭建一个同相比例运算电路，其中输入电阻R1和反馈电阻Rf 的比值决定了放大倍数A。
(2) 实验步骤：a. 连接电路，确保无误。
b. 输入一定频率和幅值的正弦信号，观察输出波形。
c. 改变输入信号幅度，记录输出波形。
d. 计算放大倍数，并与理论值进行比较。
3. 加法运算电路(1) 设计电路：搭建一个加法运算电路，实现两个输入信号的求和。
(2) 实验步骤：a. 连接电路，确保无误。
b. 输入两个不同频率和幅值的正弦信号，观察输出波形。
c. 改变输入信号幅度，记录输出波形。
d. 验证输出波形为两个输入信号的相加。
4. 减法运算电路(1) 设计电路：搭建一个减法运算电路，实现两个输入信号的相减。
(2) 实验步骤：a. 连接电路，确保无误。
b. 输入两个不同频率和幅值的正弦信号，观察输出波形。
c. 改变输入信号幅度，记录输出波形。
集成电路技术应用实训报告
一、实训背景与目的随着信息技术的飞速发展，集成电路（IC）已经成为现代电子设备的核心部件。
为了提高学生对集成电路技术的理解和应用能力，我们于2023年秋季学期开展了为期两周的集成电路技术应用实训。
本次实训旨在通过理论与实践相结合的方式，让学生深入了解集成电路的基本原理、设计方法、制造工艺以及在实际应用中的挑战和解决方案。
二、实训内容与安排本次实训共分为两个阶段：线上理论学习和线下实操训练。
线上理论学习阶段1. 集成电路基础知识：介绍了集成电路的发展历程、分类、基本结构以及工作原理。
2. 数字电路设计：学习了数字逻辑门、组合逻辑电路、时序逻辑电路等基本概念和设计方法。
3. 模拟电路设计：介绍了模拟电路的基本元件、放大器、滤波器等设计原理。
4. 集成电路制造工艺：了解了集成电路制造的基本流程，包括硅片制备、光刻、蚀刻、离子注入、扩散等。
线下实操训练阶段1. 集成电路设计与仿真：使用Multisim软件进行数字电路和模拟电路的设计与仿真。
2. 集成电路版图设计：使用Cadence软件进行集成电路版图设计，包括布局、布线、DRC等。
3. 集成电路封装与测试：学习集成电路封装的基本原理和测试方法。
4. 集成电路应用案例分析：分析实际应用中的集成电路设计案例，了解集成电路在不同领域的应用。
三、实训过程与成果1. 线上理论学习阶段在理论学习阶段，我们通过在线视频课程、教材阅读和小组讨论等方式，深入学习了集成电路的相关知识。
学生们对集成电路的基本原理和应用有了更深刻的理解，为后续的实操训练打下了坚实的基础。
2. 线下实操训练阶段在实操训练阶段，学生们分组进行集成电路设计与仿真、版图设计、封装与测试等实践项目。
以下是部分实训成果：- 数字电路设计与仿真：学生们成功设计并仿真了一个简单的数字逻辑电路，实现了基本的逻辑功能。
- 模拟电路设计与仿真：学生们设计并仿真了一个低通滤波器，验证了电路的滤波性能。
- 集成电路版图设计：学生们完成了集成电路版图设计，并进行了DRC检查，确保版图设计的正确性。
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福州大学集成电路应用实验二
《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.CD4046
2.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 o
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) o
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CMO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100M Q)，动态功耗小，在中心频率f0为10kHz下功耗仅为600卩W属微功耗器件。
CD4046锁相的意义是相位同步的自动控制,功能是完成两个电信号相位同步
的自动控制闭环系统叫做锁相环，简称PLL,它广泛应用于广播通信、频率合成、
自动控制及时钟同步等技术领域。
锁相环主要由相位比较器( PC、压控振荡器
(VCO、低通滤波器三部分组成，如下所示。
4046组成框图
Yn
CD4046内部电原理框图如下图所示:
CD4046工作原理：输入信号Ui从14脚输入后，经放大器A1进行放大、整
形后加到相位比较器I、U的输入端，图3开关K拨至2脚，则比较器I将从3 脚输入的比较信号Uo与输入信号Ui作相位比较，从相位比较器输出的误差电压U W则反映出两者的相位差。
4经R3 R4及C2滤波后得到一控制电压Ud加至压控振荡器VCO的输入端9脚，调整VCO勺振荡频率f2，使f2迅速逼近信号频率fl 0VCO勺输出又经除法器再进入相位比较器I, 继续与Ui进行相位比较，
最后使得f2 = fl，两者的相位差为一定值，实现了相位锁定。
若开关K拨至13 脚，贝U相位比较器U工作，过程与上述相同，不再赘述。
右图是CD4046的引脚排列：
CD4046采用16脚双列直插式，各管脚功
能: 1脚相位输出端，环路人锁时为高电
平，环路失锁时为低电平。
2脚相位比较器I的输出端。
3脚比较信号输入端。
4脚压控振荡器输出端。
5脚禁止端，高电平时禁止，低电平时允许压控振荡器工作。
& 7脚外接振荡电容。
8、16脚电源的负端和正端。
9脚压控振荡器的控制端。
10脚解调输出端，用于FM解调。
11、12脚外接振荡电阻。
13脚相位比较器U的输出端。
14脚信号输入端。
15脚内部独立的齐纳稳压管负极。
PHASf PJLSES —
u
1b —Vno
PHASE COMP t OUT —
15
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四、实验内容:
1.掌握CD4046锁相环的工作原理，选取合适的参数设计一个锁相环
（1）根据实验原理和设计要求，设计如下的电路图：
设计要求：（1）输入信号：F=10KHz （ 2）V C C =10V （3）中心频率：10KHz
（4）锁定范围：1KHz
1OTK
JND
（2） 在面包板上连接电路。
（3） 用示波器观察锁相环输出的信号。
调整输入信号的频率，观察CD4046芯片 上1脚的电平变化：当1脚电平指示为“1”电平时，标志着进入锁定范围。
反 之为失锁。
（4） 记录锁定范围（带宽）。
（5） 讨论锁定范围和中心频率与设定值的误差
实验记录表格
最小锁存频率（f i ） 中心频率（f c ） 最大锁存频率（f h ） 带宽（B W ）
8.5kHz
9.8kHz 11.10kHz 2.6kHz
五、实验总结:
通过本次实验，我进一步学习和掌握 CMOSI 成芯片的特点。
了解了锁相环 的原理，能够使用CD4046锁相环进行基本应用设计。
通过实验，我学会如何选 取锁相环的元件和
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AIN prp BIN PCI VON INII
PC2
CA
R1
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元件参数的计算方法。