一、半导体集成电路在数字电路中的应用（论文文献综述）
闵球[1]（2021）在《三维封装集成电路中的电热特性分析研究》文中研究说明随着半导体工艺特征尺寸进入纳米量级,进一步减小晶体管沟道长度越发困难。为了继续提升集成电路性能,半导体产业界一方面通过鳍式场效应管（FinFET）等新型晶体管工艺来继续减小特征尺寸,另一方面则通过三维封装集成（3-D integration）等新型封装技术来减小全局互连长度从而提升电路整体性能。这两方面的技术可能出现在同一种集成电路产品中,本文将其简称为三维封装集成电路（3-D IC）。集成电路的电热性能之间存在相互作用,即电路工作过程中产生的功耗会引起温度上升,温变材料参数的相应改变又反过来影响电性能。在3-D IC中,电路的温度上升更为显着,电热耦合效应对性能的影响更加难以忽略。具体而言,在器件层面,电热耦合效应会通过热载流子注入等机制带来晶体管阈值电压漂移等可靠性问题;在封装层面,电热耦合效应会影响3-D IC中的关键互连结构——硅通孔（TSV）的电热性能,并进一步带来信号完整性、电磁串扰等问题。为了准确预测3-D IC的电热性能以实现精确设计,需要深入研究其中关键结构的电热耦合机理。本文对3-D IC中的硅通孔和FinFET器件分别进行了电热耦合建模与仿真,并对电热性能和可靠性等指标进行了深入分析研究。主要研究内容和成果包括以下几个方面:（一）为快速获取硅通孔阵列中的三维瞬态热分布,本文提出了硅通孔阵列的三维瞬态等效热路模型,该模型考虑了热传递的多方向性、热导率的温变特性,可用于不同热边界条件（恒温、对流）,不同阵列规模大小,不同排列方式的硅通孔阵列的三维瞬态热仿真。与商业软件对比仿真结果表明,在满足毕渥数足够小的前提下,该模型可大幅减少硅通孔阵列的瞬态热仿真时长并且仿真结果精度良好。（二）为探究硅通孔MOS效应的温变特性及其在电热耦合过程中对硅通孔电热性能的影响,本文首先对硅通孔MOS效应的温变特性进行了精细建模,仿真获得的不同温度下的MOS电容值与文献中的测量结果吻合良好。随后基于等效电路和等效热路模型实现了同轴硅通孔的瞬态电热耦合仿真,并提出了利用常见电路求解器进行电热耦合仿真的实现方法。最后通过对比不同情形下的电热耦合仿真结果,本文研究表明MOS效应的温变特性会引起同轴硅通孔S参数的显着变化。（三）为分析FinFET有源器件在电路场景下的电热可靠性,本文以九阶环形振荡器为例,进行版图设计并基于版图构造了电路的三维结构,通过对版图进行电路仿真和对三维结构进行瞬态热传导仿真,获得了整个电路结构的瞬态电热响应。基于上述电热响应,本文成功预测了电路级电热效应作用下FinFET晶体管由热载流子注入机制引起的阈值电压漂移的时变过程,并进一步探究了电路的不同电热参数带来的影响。所得结论对实际电路设计具有较好的指导意义。
汤朔,李锟[2]（2021）在《集成电路国际标准分析》文中指出本文将针对集成电路领域国际标准情况开展分析,研究集成电路领域内的国际标准组织的运行模式和标准制修订情况,通过对领域内国内外标准的对比分析出国内外的标准体系和标准制修订方面上的差距。
李珊[3]（2021）在《SiC基boost变换器高温控制回路集成化研究》文中研究说明目前,硅基集成电路由于材料自身的局限性,限制了其在高温场合的应用。随着第三代SiC半导体材料和器件的深入研究,SiC基集成电路以其优良的高温性能越来越受到人们的关注。在油井钻探、航空航天、电动汽车、地热能等领域,高温Boost功率变换器的需求越来越大。在-50℃～500℃宽温度范围内,为了满足Boost电路系统耐温性能,本文讨论了 SiC基电阻、BJT等元器件的电学特性,重点开展SiC BJT Boost控制回路设计、参数优化仿真和集成化研究工作。论文主要研究结果为:1.分析了 SiC基R、BJT等元器件的电学和温度特性。在-50℃～500℃范围内,N型电阻具有正温度系数,P型电阻具有负温度系数,室温下BJT晶体管β为28,当温度在-50～500℃之间变化时,β最小为12,VBE的温度系数为-2mV/℃。2.设计了 SiC BJT基的误差放大器、PWM比较器、输出驱动器等单元模块,并在-50～500℃范围内对各模块的温度特性进行了研究。室温误差放大器的开环增益为66dB,-50℃时降60.2dB;PWM 比较器的上升/下降时延分别从27℃的17ns/7ns退化到500℃时的29ns/66ns,输出占空比在0.61～0.74之间变化;10KΩ电阻负载,输出驱动器宽温度范围内最大输出电流在448.9～449.4mA之间变化。3.搭建SiC Boost 10V/20V变换系统,研究-50～200℃工作温度对电路性能的影响。仿真表明,转换效率在83.56%～88.13%之间变化,输出电压为19.91～20.27V。在完成系统电路设计后,给出了控制回路的单片集成版图布局,为进一步开发SiC高温集成电路提供参考。
董延涛[4]（2021）在《SiC双极型晶体管线性稳压器的设计》文中提出随着航空航天、地热钻孔以及石油勘探等对温度要求很高的极端应用环境的出现,使得传统的硅基集成电路难以满足这些环境的要求。而碳化硅的禁带宽度较大,且具有良好的热导率,可以满足高温环境的需求。但是高温SiC BJT的集成电路设计还面临着各个子电路模块的温度补偿等问题。针对这些存在的问题,本文研究了不同类型外延层制作的SiC集成电阻的温度特性,分析了 SiC线性稳压器中每个子模块电路的温度依赖性,并基于子模块的温度特性分析完成了线性稳压器的设计。最后给出了 SiC集成电路的工艺流程,并完成了 SiC BJT线性稳压器的版图设计。主要研究内容和结果如下:1.研究了 SiC集成电阻的温度特性关系。结果表明,用n型高掺杂集电极层制作的集成电阻的方块电阻随着温度的升高而升高,在300K-773K温度范围内的变化为158Ω/sq-192Ω/sq;而p型基极层制作的集成电阻的方块电阻随着温度的升高而下降,在300K-773K温度范围内变化为27KΩ/sq-6KΩ/sq。2.对电流镜、误差放大器、缓冲级以及反馈网络几个模块的温度特性进行了研究。结果表明,比例式电流镜电路在300K-77K温度范围内输出电流的波动方差较小,仅为0.01;误差放大器采用达林顿结构的输入级可以增加电流放大增益;缓冲级电路采用射极跟随器结构来实现,可以满足低输出阻抗以及高带宽的要求;反馈网络电阻的比例形式也可以有效降低温度变化对方块电阻的影响。采用上述各个模块可以有效提升电路的温度稳定性。3.设计了一款可在300K-773K温度范围内稳定工作的SiC线性稳压器,并进行了仿真。通过仿真可以得到,SiC线性稳压器的输出电压可以达到15V,负载电流最高可以达到150mA,输出电压在整个温度范围内的变化小于2%;线性调整率在整个温度范围内的变化为33-46（mV/V）而负载调整率在整个温度范围内的变化为1%-3%。4.给出了一种SiC双极型线性稳压器的制作工艺流程,然后完成了单个SiC BJT、SiC集成电阻的版图以及SiC BJT线性稳压器的整体版图的设计。
李璐[5]（2021）在《应用于细胞图像采集的自适应非线性ADC的设计》文中认为生物细胞检测在疾病诊断、新药开发中应用广泛。无透镜细胞检测系统因其特有的大视野、便携性特点,在细胞即时检测领域受到关注。由于无透镜系统采集的细胞图像为透射图像,因此存在背景液体与细胞区域灰度值比较接近,细胞细节信息难以区分的问题。因此,采用非线性映射的方法,拉伸细胞和背景液体的对比度,提高细胞图像局部质量非常重要。为了实现这种非线性映射,本文设计了一种非线性模数转换器（Analog to Digital Converter,ADC）去量化输入信号。根据实际的应用需求,本文设计的非线性ADC以线性单斜ADC结构为基础,其分辨率为10bit,采样率为18.87KSps,量化的电压范围为0.2V-2.2V。非线性ADC电路由非线性斜坡发生器、比较器、计数器和寄存器构成。非线性斜坡发生器电路基于积分型斜坡发生器结构,电路首先采用其中的斜坡自适应电路对基准电流值进行校准,自适应完成后再使用不同倍数的基准电流值对积分电容放电产生非线性斜坡来满足对细胞图像不同区域不同量化程度的要求;比较器采用三级预放大和锁存器级联结构,并加入输出失调存储技术来达到高速高精度的要求;在计数器的设计中,采用了出错率低的格雷码计数器。整体非线性ADC电路使用UMC180nm工艺实现,电路的原理图和版图设计及仿真依靠Cadence、Verilog、Matlab等工具。前仿真中,该非线性ADC电路的微分非线性为-0.25LSB/0.25LSB,积分非线性为-0.52LSB/0.05LSB。在 18.87KSps 的采样率和 10bit 的线性斜坡下,仿得ENOB为9.53bit,SNR为61.08dB,SFDR为68.27dB。整体电路的版图面积为388μm×386.6μm。在与前仿相同仿真条件的后仿里,得到的ENOB是8.93bit,SNR 是 56.85dB,SFDR 为 58.98dB。
秦宇[6]（2021）在《温湿氧多功能传感器的读出电路设计》文中研究表明物联网的发展迫切需要集成化、多功能化、智能化的传感器。温度、湿度、氧气传感器广泛应用于智能家居、户外运动、工业矿井等场景,这三种传感器目前多以分立器件的形式出现,对于三种传感器的集成鲜有研究。论文在介绍温、湿、氧分立传感器及其读出电路相关机理的基础上,设计了温湿氧多功能传感器低功耗读出电路,该电路主要包括带隙基准电路、低压差线性稳压器、传感器预处理电路和开关电容放大器四个模块。采用预处理电路将三种环境信号转化为合适范围的电压值、再分时复用同一开关电容放大器输出最终结果的架构,降低了读出电路的总功耗。基于SMIC 0.13μm工艺进行电路设计和仿真验证。主要研究内容如下:（1）电源管理模块。设计了电流模式的带隙基准电路,温度系数为8.75ppm/℃,静态电流为31.8μA,产生了稳定的温度信号和基准;设计了带缓冲级的LDO电路,PSR为-61.16dB,静态电流为34.77μA,产生了稳定的1.2V电压。（2）传感器预处理电路。设计的温度传感器预处理电路在-40～60℃范围内输出521.4～678.4mV电压;氧气传感器预处理电路在5%～30%浓度范围内的输出为521.23～679.96mV电压。（3）开关电容放大器。环形放大器具有输出摆幅轨到轨、内部功耗与负载无关、性能随工艺微缩提高等优点。所设计的可变偏置伪差分环形放大器,实现了单端输入差分输出,输出摆幅提高到2.4V,环路增益为92dB,静态电流为41.08μA。（4）整体电路仿真。温度传感器输出范围为-937.4～940.7mV,灵敏度为18.79mV/℃,线性度为99.91%,精度为0.09℃;湿度传感器输出范围为-1.081～1.081V,灵敏度为 27.03mV/（%RH）,线性度为 99.99%,精度为 0.01%RH;氧气传感器输出范围为-949.5～951.6mV,灵敏度为76.03mV/（v/v%）,线性度为99.94%,精度为0.018%。整体电路在20KHz开关频率下正常工作,静态电流为132μA。仿真结果表明所设计的电路实现了预定的功能,达到了设计指标。
林城策,彭博宇,李寒莹[7]（2021）在《有机单晶电路的研究进展》文中研究指明与传统硅基集成电路相比,有机集成电路具有成本低、柔性及易携带等优势.有机单晶集成电路在有机集成电路的基础上提高了材料的有序度和迁移率,从而大大提升了电学性能,具有丰富的研究价值和广泛的应用前景.本文综合评述了有机单晶电路的研究进展,重点总结了利用有机单晶制备逻辑门电路的相关工作,并介绍了将有机单晶用于集成电路上的尝试,最后分析了有机单晶集成电路研究中面临的挑战并对其未来的发展进行了展望.
王冠[8]（2021）在《10bit 160MSPS分段式电流舵型DAC的设计》文中提出数模转换器（digital to analog coverter,DAC）是无线通信系统中的关键模块,用于接收数字信号并完成数字信号到模拟信号的转换,因此DAC的研究也受到了广泛的关注,研制出高性能、低功耗、低面积的DAC具有深厚的研究意义。在此背景下,本次课题基于中芯国际55nm工艺,以分段式电流舵型DAC电路设计为核心,主要取得了以下研究成果:1.基于分段式电流舵型DAC电路结构,研制出了一款数模转换器芯片。应用于无线通信系统,其分辨率为10bit,采样率为160MSPS。2.基于Cadence Virtuoso软件平台,完成了10bit 160MSPS DAC电路结构的搭建。在内部模块电路中,设计了一个输出电流温度系数为3.1ppm/℃的基准电流源,替代了传统电路结构中带隙基准电压源;利用ADE仿真工具建立了电路仿真环境,在不同温度、输入信号条件下,对DAC整体电路进行了仿真。仿真结果显示,DAC可正常工作温度范围为-40℃到120℃;当采样频率为160MHz时,可接收的信号频率范围为0至80MHz。3.提出了一种中高位电流源交叉布局的版图设计方法。这种布局方法相对于传统Q2 Random Walk电流源布局方法来说更简单,并且优化了走线的复杂度。整体电路在后仿真中仍然保持高性能,这一结果说明了本次设计提出的电流源版图布局方法能够降低由版图失配引起的随机误差。最终,后仿真结果显示,DAC的SFDR=78d B@fin=40MHz,INL=0.5LSB,DNL=0.1LSB,包含双信号通道的版图总面积为0.84mm2,总功耗为31m W,结果均满足预期目标。
苏浩[9]（2021）在《基于TSMC 0.18μm的CMOS频率合成器的设计与验证》文中指出20世纪80年代以来,随着无线通信技术的发展,人们对频率合成技术的需求愈加迫切。近年来,移动通信标准从2G（GSM）,3G（CDMA）,4G（LTE）到5G（NR）不断演进和发展,需要GHz级别的频率发生器来提供本振频率,因此对输出高频稳定信号的频率合成器芯片的需求日益迫切。随着集成电路工艺的快速发展和无线通信市场的迫切需求,频率合成器开始朝着功耗低、易于集成和成本低的方向发展。电荷泵锁相环凭借其相位误差小,捕获范围大的优点,目前被广泛使用在频率合成器的设计之中。本文首先介绍了锁相环系统的理论基础,分析了锁相环各个组件的工作原理并进行了公式化表述,提出了抖动和相位噪声的基本概念和产生机理,介绍了非理想效应,并提出了能有效解决诸如鉴相器死区和电荷泵电流不匹配等非理想效应的方法。本文还对锁相环系统进行线性化的建模分析,通过传递函数分析锁相环系统的稳定性。本文引入了Leeson模型对压控振荡器的相位噪声进行了分析。随后通过Verilog-A编程语言对锁相环的各个模块进行了仿真,在确定锁相环系统的参数(参考频率fref=4MHz,输出频率fout范围在4.1GHz～4.4GHz之间,调节灵敏度Kvco为100MHz/Hz)之后,通过Verilog-A语言可以灵活地改变诸如压控振荡器自由振荡频率、KVCO和分频系数等参数,借助建模仿真结果可以方便地观察到各个参数对环路锁定时间和稳定性的影响,以便为后续原理图设计提供合适的参数。本文还分析了影响锁相环锁定速度的因素,可以通过增加电荷泵基准电流Icp或者环路滤波器等效电阻R的方式来提高锁定速度。接着我们进行电路原理图设计,在设计和验证锁相环各个模块之后,对锁相环系统进行瞬态前仿真。之后完成版图设计并进行后仿真,仿真结果表明,在经过20μs之后,锁相环正常锁定。最后我们测试引线键合后芯片的相位噪声性能,测试结果表明,当锁相环输出频率为4.3GHz时,功率仅为0.31d Bm,在频率偏移为1MHz时,测得的相位噪声为-81.83d Bc/Hz,具有良好的相位噪声性能。
张楠[10]（2021）在《纳米级抗多节点翻转的CMOS锁存器设计研究》文中研究说明当空间辐射中的高能带电粒子（如:高能质子和高能重离子）作用于半导体器件时,会在电离作用下产生一定的电荷,这些电荷在半导体器件敏感部位的不断积累导致器件的逻辑状态发生变化进而影响器件的正常工作,这种现象被称为单粒子效应（Single Event Effect,SEE）。此外,随着集成电路发展速度的加快,器件的尺寸变得日益缩小使得临界电荷值不断降低,从而导致器件对单粒子翻转愈发敏感。与此同时,航空航天系统的规模扩大、复杂度提高,使得具有高集成度的器件在航空航天系统中的应用更加频繁。其中,空间辐射所引起的单粒子翻转对具有数据存储和指令操作功能的器件危害性更为显着,会严重影响器件的正常工作从而对航天系统造成致命性威胁。因此,对具有存储功能的器件进行抗翻转加固技术成为科研人员面临的一项重大技术难题。在先进的纳米数字锁存器中电荷共享效应引起的多节点翻转（Multiple-node upsets,MNU）现象日益剧烈,因而使得抗MNU的锁存器需求急剧增加。尽管目前现有的部分锁存器结构能够抵抗MNU,但由于电路结构中仅依赖多个重复电路实例从而导致电路结构的硬件开销大和敏感节点数多。为了能够在硬件开销和高容错性能间取得平衡,本文提出了一种基于辐射诱导电压脉冲极性的新型抗辐射加固锁存器,该锁存器不仅具有良好的容错性能（既能抵抗单节点翻转也能抵抗多节点翻转）,而且敏感节点数较少使得硬件开销降低。本文首先对单粒子效应引起的节点翻转发生机制进行详细介绍,其中包括单节点翻转（single-node upsets,SNU）机制和MNU翻转机制;其次对现有的抗节点翻转锁存器的加固方案进行一一阐述,明确其电路结构存在的各种不足和弊端;最后针对现有研究现状提出新型加固锁存器结构,并在65nm TSMC CMOS工艺下进行时序仿真和可靠性分析,验证结构表明本文提出的新型锁存器不仅能够抵抗任何形式的节点翻转,而且其功耗、延时和面积性能与现有锁存器相比均表现良好。此外,研究还表明该电路可以适用于不同的CMOS工艺。
二、半导体集成电路在数字电路中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、半导体集成电路在数字电路中的应用（论文提纲范文）
（1）三维封装集成电路中的电热特性分析研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 部分短语中英文对照 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 三维封装集成电路硅通孔电特性研究 |
| 1.2.2 三维封装集成电路热特性建模研究 |
| 1.2.3 三维封装集成电路硅通孔电—热耦合特性研究 |
| 1.2.4 三维封装集成电路有源器件电热可靠性研究 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.3.1 科学问题和技术挑战 |
| 1.3.2 本文研究内容 |
| 1.4 组织结构 |
| 第2章 电热耦合仿真的基本原理与实现方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电热耦合仿真的基本理论 |
| 2.2.1 耦合仿真原理 |
| 2.2.2 问题特点 |
| 2.2.3 电热耦合的基本方程 |
| 2.2.4 电热耦合的仿真流程 |
| 2.3 基于路分析方法的电热耦合仿真原理和实现方法 |
| 2.3.1 耦合仿真原理 |
| 2.3.2 编程示例和数值求解方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 三维封装集成电路的瞬态等效热路建模研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 等效热路建模的基本理论 |
| 3.2.1 等效热路网络的类型 |
| 3.2.2 热阻热容的计算式 |
| 3.3 硅通孔阵列的三维等效热路建模 |
| 3.3.1 硅通孔阵列的三维等效热路网络 |
| 3.3.2 硅通孔单元的热阻热容值计算 |
| 3.3.3 热边界建模 |
| 3.4 模型的验证与分析 |
| 3.4.1 不同热边界条件下的验证 |
| 3.4.2 不同规模硅通孔阵列的验证 |
| 3.4.3 非均匀排列的硅通孔阵列的验证 |
| 3.5 模型的适用性 |
| 3.5.1 适用条件 |
| 3.5.2 适用范围 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 三维封装集成电路的等效电路和等效热路建模与耦合仿真方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 同轴硅通孔的等效电路建模与验证 |
| 4.2.1 硅通孔MOS效应温变特性的建模与验证 |
| 4.2.2 等效电路模型中其它电路元件的建模和计算 |
| 4.2.3 等效电路整体模型的仿真验证 |
| 4.3 同轴硅通孔的三维瞬态等效热路建模与仿真验证 |
| 4.3.1 建模过程 |
| 4.3.2 模型验证 |
| 4.4 同轴硅通孔基于等效电路和等效热路模型的电热耦合仿真 |
| 4.4.1 耦合方法 |
| 4.4.2 瞬态电热耦合仿真结果 |
| 4.4.3 MOS效应的温变特性对结果的影响 |
| 4.4.4 周围环境对结果的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 三维封装集成电路有源器件的电热可靠性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 电路场景下电热效应的仿真分析 |
| 5.2.1 环形振荡器的电路仿真 |
| 5.2.2 环形振荡器三维结构的瞬态热传导仿真 |
| 5.3 电路中FinFET晶体管的电热可靠性分析 |
| 5.3.1 阈值电压漂移模型 |
| 5.3.2 阈值电压漂移的仿真预测 |
| 5.3.3 不同电热参数对结果的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论与创新点 |
| 6.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
（2）集成电路国际标准分析（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 集成电路产业概述 |
| 3 国际标准化组织 |
| 3.1 国际电工委员会（IEC) |
| 3.2 固态技术协会（JEDEC) |
| 3.3 国际半导体产业协会SEMI |
| 4 我国集成电路领域标准制修订情况 |
| 4.1 对IEC标准进行的有效转化 |
| 4.2 参考国际知名协会标准制定相关标准 |
| 4.3 针对产业进行了自主标准的研究制定 |
| 5 我国集成电路领域标准制修订存在问题 |
| 5.1 标准体系创新不足 |
| 5.2 面临严峻的技术封锁 |
| 5.3 标准更新换代较慢 |
| 6 我国集成电路领域标准化关注点 |
| 6.1 复杂电路部分参数难以准确测试 |
| 6.2 封装工艺的标准化 |
（3）SiC基boost变换器高温控制回路集成化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 Boost电路研究现状 |
| 1.2.2 Boost控制回路的研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容及章节安排 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 SiC 基 Boost系统结构及相关理论 |
| 2.1 Boost变换器工作原理 |
| 2.1.1 基本工作原理 |
| 2.1.2 导通工作模式 |
| 2.2 Boost变换器参数选择 |
| 2.3 Boost变换器的工作模式 |
| 2.3.1 Boost变换器的调制模式 |
| 2.3.2 Boost变换器的控制模式 |
| 2.4 SiC 基 Boost变换器系统设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 SiC 基元器件结构与特性研究 |
| 3.1 SiC 材料特性介绍 |
| 3.2 SiC BJT特性分析 |
| 3.2.1 SiC BJT的模型结构及参数 |
| 3.2.2 SiC BJT的静态电学参数 |
| 3.3 SiC 电阻特性分析 |
| 3.3.1 SiC 电阻模型的建立 |
| 3.3.2 不同导电类型的SiC 电阻研究 |
| 3.4 SiC MOS电容特性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 SiC 基 boost高温控制回路的设计与分析 |
| 4.1 Boost变换器设计指标 |
| 4.2 误差放大电路设计 |
| 4.2.1 电路设计 |
| 4.2.2 仿真结果及分析 |
| 4.3 PWM比较电路设计 |
| 4.3.1 电路设计 |
| 4.3.2 仿真结果及分析 |
| 4.4 输出驱动电路设计 |
| 4.4.1 电路设计 |
| 4.4.2 仿真结果及分析 |
| 4.5 SiC Boost系统电路仿真分析 |
| 4.5.1 常温电路功能仿真 |
| 4.5.2 高温电路功能仿真 |
| 4.6 控制回路集成化版图布局 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
| 发表论文 |
| 参与的科研与教学工作 |
| 获奖情况 |
（4）SiC双极型晶体管线性稳压器的设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 SiC高温集成电路的研究进展 |
| 1.2.2 SiC高温线性稳压器的研究进展 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 2 SiC线性稳压器的结构及原理 |
| 2.1 SiC材料的基本特性 |
| 2.2 SiC BJT的基本结构及工作特性 |
| 2.3 SiC线性稳压器电路 |
| 2.3.1 SiC线性稳压器的基本结构及原理 |
| 2.3.2 SiC线性稳压器的主要性能参数 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 SiC BJT高温线性稳压器的设计 |
| 3.1 SiC集成电阻的温度特性研究 |
| 3.1.1 高掺杂集电极层建立集成电阻的温度特性研究 |
| 3.1.2 基极层建立集成电阻的温度特性研究 |
| 3.2 电流源电路的设计与仿真 |
| 3.3 误差放大器电路设计与仿真 |
| 3.3.1 误差放大器设计思路 |
| 3.3.2 误差放大器的电路设计 |
| 3.4 缓冲级电路设计 |
| 3.5 达林顿管结构 |
| 3.6 反馈电阻网络设计 |
| 3.7 整体电路设计分析与仿真 |
| 3.7.1 跌落电压仿真 |
| 3.7.2 线性调整率仿真 |
| 3.7.3 负载调整率仿真 |
| 3.7.4 瞬态特性仿真 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 SiC BJT线性稳压器工艺与版图设计 |
| 4.1 SiC双极型集成电路工艺研究 |
| 4.2 SiC双极型集成电路的具体工艺流程设计 |
| 4.3 SiC双极型工艺中的晶体管和电阻 |
| 4.3.1 SiC NPN晶体管版图设计 |
| 4.3.2 SiC电阻版图设计 |
| 4.4 整体版图设计规则 |
| 4.4.1 匹配SiC集成电阻的设计 |
| 4.4.2 匹配SiC NPN晶体管的设计 |
| 4.4.3 SiC线性稳压器整体版图 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（5）应用于细胞图像采集的自适应非线性ADC的设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究意义和背景 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.3 论文的内容及结构安排 |
| 2 非线性模数转换器的概述 |
| 2.1 提高图像对比度的原理 |
| 2.2 几种非线性模数转换器的实现方法 |
| 2.2.1 通过调控计数器频率实现的非线性ADC |
| 2.2.2 通过查找表实现的非线性ADC |
| 2.2.3 通过非线性斜坡实现的非线性ADC |
| 2.3 模数转换器的性能参数 |
| 2.3.1 静态特性参数 |
| 2.3.2 动态特性参数 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 非线性ADC的设计 |
| 3.1 非线性ADC的结构和工作原理 |
| 3.2 非线性斜坡发生器的设计 |
| 3.2.1 电流源阵列的设计 |
| 3.2.2 开关阵列的设计 |
| 3.2.3 非线性斜坡发生器中运算放大器的设计 |
| 3.2.4 非线性斜坡发生器的设计 |
| 3.2.5 非线性斜坡发生器的稳定性确定 |
| 3.3 比较器的设计 |
| 3.3.1 比较器的概述 |
| 3.3.2 动态锁存器和输出缓冲电路的设计 |
| 3.3.3 预放大电路的设计 |
| 3.3.4 失调消除电路的设计 |
| 3.3.5 整体比较器电路 |
| 3.4 计数器和寄存器的设计 |
| 3.4.1 计数器电路的设计 |
| 3.4.2 寄存器电路的设计 |
| 3.5 整体电路的仿真 |
| 3.5.1 整体电路功能仿真 |
| 3.5.2 静态性能仿真 |
| 3.5.3 动态性能仿真 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 版图设计与后仿真 |
| 4.1 版图设计规则 |
| 4.1.1 寄生效应 |
| 4.1.2 MOS晶体管的匹配 |
| 4.1.3 电容电阻的匹配 |
| 4.1.4 电路抗干扰能力 |
| 4.2 非线性单斜ADC的版图 |
| 4.2.1 非线性斜坡发生器的版图 |
| 4.2.2 比较器的版图 |
| 4.3 电路的后仿真 |
| 4.3.1 非线性斜坡发生器的后仿真 |
| 4.3.2 比较器的后仿真 |
| 4.3.3 整体电路的后仿真 |
| 4.4 性能对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 研究工作总结 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间主要研究成果 |
（6）温湿氧多功能传感器的读出电路设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 多功能传感器发展概况 |
| 1.3 温湿氧传感器读出电路的研究现状 |
| 1.3.1 温度传感器 |
| 1.3.2 湿度传感器 |
| 1.3.3 氧气传感器 |
| 1.4 论文的研究目的和主要研究内容 |
| 2 温湿氧传感器及其读出电路原理 |
| 2.1 传感器性能指标 |
| 2.2 BJT型集成温度传感器 |
| 2.2.1 传感器原理 |
| 2.2.2 读出电路原理及其关键技术 |
| 2.3 高分子型湿度传感器 |
| 2.3.1 传感器原理 |
| 2.3.2 开关电容放大器原理及其关键技术 |
| 2.4 纳米金属氧化物半导体氧气传感器 |
| 2.4.1 传感器原理 |
| 2.4.2 惠斯通电桥原理与非线性补偿技术 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 温湿氧传感器读出电路方案及部分模块设计 |
| 3.1 整体方案 |
| 3.1.1 主要电路模块简介 |
| 3.1.2 三种传感器的读出流程 |
| 3.2 带隙基准电路的设计 |
| 3.2.1 电路架构的选择 |
| 3.2.2 电路的具体设计 |
| 3.3 LDO电路的设计 |
| 3.3.1 电路架构的选择 |
| 3.3.2 电路的具体设计 |
| 3.4 传感器预处理电路的设计 |
| 3.4.1 温度传感器预处理电路 |
| 3.4.2 氧气传感器预处理电路 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 低功耗开关电容放大器的设计 |
| 4.1 环形放大器的基本架构和原理 |
| 4.1.1 环形放大器的基本架构 |
| 4.1.2 环形放大器的原理 |
| 4.1.3 环形放大器的优势 |
| 4.2 单端自偏置环形放大器 |
| 4.2.1 单端自偏置环形放大器的设计 |
| 4.2.2 单端自偏置环形放大器的仿真 |
| 4.3 伪差分环形放大器 |
| 4.3.1 伪差分环形放大器的设计 |
| 4.3.2 伪差分环形放大器的仿真 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 整体电路的优化和仿真 |
| 5.1 整体电路的优化 |
| 5.2 整体电路的仿真 |
| 5.2.1 温度传感器 |
| 5.2.2 湿度传感器 |
| 5.2.3 氧气传感器 |
| 5.2.4 整体电路 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（8）10bit 160MSPS分段式电流舵型DAC的设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 DAC的研究背景与应用需求 |
| 1.1.1 DAC的研究背景 |
| 1.1.2 DAC的应用需求 |
| 1.2 DAC的国内外研究现状以及发展趋势 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.2.3 DAC的未来发展趋势 |
| 1.3 DAC的研究内容与主要工作 |
| 1.4 论文撰写思路与内容梗概 |
| 第二章 DAC的基本工作原理与特性参数 |
| 2.1 DAC的基本工作原理 |
| 2.2 DAC的特性参数 |
| 2.2.1 静态参数 |
| 2.2.2 动态参数 |
| 第三章 DAC系统架构的定标与电路设计 |
| 3.1 DAC的重要参数确定 |
| 3.2 DAC的结构分析与选择 |
| 3.2.1 电压定标型DAC |
| 3.2.2 电荷定标型DAC |
| 3.2.3 电流定标型DAC |
| 3.3 DAC的系统架构设计 |
| 3.3.1 输入寄存器 |
| 3.3.2 温度计编码译码器 |
| 3.3.3 延时单元 |
| 3.3.4 锁存器 |
| 3.3.5 基准电流源 |
| 3.3.6 偏置电路 |
| 3.3.7 单位电流源 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 DAC仿真环境的搭建与版图设计 |
| 4.1 DAC的基本功能仿真 |
| 4.2 静态参数仿真 |
| 4.3 动态参数仿真 |
| 4.3.1 建立时间 |
| 4.3.2 无杂散动态范围 |
| 4.4 DAC的版图设计 |
| 4.4.1 版图的布局形式分析 |
| 4.4.2 版图的验证 |
| 4.4.3 寄生参数的提取 |
| 4.5 DAC的后仿真结果分析 |
| 4.5.1 新式布局方法与传统方法的比较 |
| 4.5.2 性能参数对比 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 对未来的展望 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（9）基于TSMC 0.18μm的CMOS频率合成器的设计与验证（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 研究工作背景与意义 |
| 1.2 频率合成技术国内外进展状况 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 集成电路工艺介绍和设计流程 |
| 1.3.1 集成电路工艺 |
| 1.3.2 本文所采用的工艺 |
| 1.3.3 集成电路流程 |
| 1.4 论文组织 |
| 2.锁相环电路基本理论 |
| 2.1 锁相环工作原理及相关参数 |
| 2.2 抖动和相位噪声 |
| 2.2.1 抖动的定义 |
| 2.2.2 相位噪声的定义 |
| 2.3 PFD电路理论基础 |
| 2.3.1 PFD电路工作原理 |
| 2.3.2 PFD电路常见指标 |
| 2.3.3 PFD结构分类 |
| 2.3.4 PFD设计指标 |
| 2.4 电荷泵理论基础 |
| 2.4.1 电荷泵工作原理 |
| 2.4.2 电荷泵性能指标 |
| 2.4.3 常用CP结构 |
| 2.4.4 电流镜的结构 |
| 2.4.5 运算放大器工作原理 |
| 2.5 环路滤波器理论基础 |
| 2.6 VCO理论基础 |
| 2.6.1 VCO工作原理 |
| 2.6.2 VCO几个重要性能参数 |
| 2.6.3 平面螺旋电感 |
| 2.6.4 常见压控振荡器 |
| 2.6.5 VCO的相位噪声 |
| 2.7 分频器理论基础 |
| 2.7.1 分频器种类 |
| 2.7.2 可编程分频器工作原理 |
| 2.8 电荷泵锁相环的线性模型和稳定性分析 |
| 2.8.1 环路的线性化模型和传递函数 |
| 2.8.2 环路稳定性分析 |
| 2.8.3 环路传递函数 |
| 3.锁相环电路系统级建模和仿真 |
| 3.1 锁相环快速锁定技术 |
| 3.2 基于Verilog-A的锁相环建模仿真 |
| 3.2.1 Verilog-A的鉴频鉴相器建模仿真 |
| 3.2.2 Verilog-A的电荷泵建模仿真 |
| 3.2.3 Verilog-A的压控振荡器建模仿真 |
| 3.2.4 Verilog-A的分频器建模仿真 |
| 3.2.5 锁相环整体仿真 |
| 4.频率合成器电路设计及仿真 |
| 4.1 PFD电路设计 |
| 4.1.1 死区消除电路设计 |
| 4.1.2 触发器设计 |
| 4.1.3 相关门级电路的设计与优化 |
| 4.2 CP设计 |
| 4.2.1 基准电流源的设计 |
| 4.2.2 运算放大器的设计 |
| 4.2.3 CP电路和环路滤波器仿真结果 |
| 4.3 VCO电路设计 |
| 4.3.1 电路结构 |
| 4.3.2 电路仿真 |
| 4.4 分频器电路设计 |
| 4.4.1 16/17 双模分频器原理 |
| 4.4.2 16/17 双模分频器的仿真 |
| 4.4.3 可编程分频器 |
| 4.5 整体电路设计 |
| 5.版图设计及测试 |
| 5.1 数模混合电路版图设计准则 |
| 5.1.1 匹配设计 |
| 5.1.2 寄生参数的优化 |
| 5.1.3 可靠性设计 |
| 5.1.4 数模混合电路设计 |
| 5.2 版图设计 |
| 5.3 测试电路设计 |
| 6.总结和展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 进一步研究工作的方向 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（10）纳米级抗多节点翻转的CMOS锁存器设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 本课题研究的背景及意义 |
| 1.2 抗辐射加固锁存器的研究现状 |
| 1.2.1 工艺加固 |
| 1.2.2 版图加固 |
| 1.2.3 电路加固 |
| 1.3 本文主要研究内容及结构安排 |
| 1.3.1 本文主要研究内容 |
| 1.3.2 本文结构安排 |
| 2 现有抗节点翻转锁存器电路加固方案 |
| 2.1 单粒子效应简介 |
| 2.2 单粒子效应分类 |
| 2.3 抗单节点翻转(SNU)电路加固方案 |
| 2.4 抗多节点翻转(MNU)电路加固方案 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 抗多节点翻转的CMOS锁存器设计研究 |
| 3.1 锁存器的电路结构及工作原理分析 |
| 3.1.1 辐射诱导电压脉冲极性的工作原理 |
| 3.1.2 电路结构介绍 |
| 3.1.3 工作原理分析 |
| 3.2 锁存器的容错机制 |
| 3.2.1 SNU容错原理 |
| 3.2.2 MNU容错原理 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 仿真验证及结果分析 |
| 4.1 双双指数电流源故障注入模型 |
| 4.2 时序和容错仿真 |
| 4.3 与现有锁存器电路进行硬件开销比较 |
| 4.3.1 面积对比 |
| 4.3.2 功耗 |
| 4.3.3 延时对比 |
| 4.3.4 PDAP对比 |
| 4.4 抗多节点翻转能力比较 |
| 4.5 工艺变化对锁存器电路性能的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
四、半导体集成电路在数字电路中的应用（论文参考文献）
- [1]三维封装集成电路中的电热特性分析研究[D]. 闵球. 浙江大学, 2021(01)
- [2]集成电路国际标准分析[J]. 汤朔,李锟. 中国标准化, 2021(S1)
- [3]SiC基boost变换器高温控制回路集成化研究[D]. 李珊. 西安理工大学, 2021(01)
- [4]SiC双极型晶体管线性稳压器的设计[D]. 董延涛. 西安理工大学, 2021(01)
- [5]应用于细胞图像采集的自适应非线性ADC的设计[D]. 李璐. 西安理工大学, 2021(01)
- [6]温湿氧多功能传感器的读出电路设计[D]. 秦宇. 西安理工大学, 2021(01)
- [7]有机单晶电路的研究进展[J]. 林城策,彭博宇,李寒莹. 高等学校化学学报, 2021(06)
- [8]10bit 160MSPS分段式电流舵型DAC的设计[D]. 王冠. 北方工业大学, 2021(01)
- [9]基于TSMC 0.18μm的CMOS频率合成器的设计与验证[D]. 苏浩. 中北大学, 2021(09)
- [10]纳米级抗多节点翻转的CMOS锁存器设计研究[D]. 张楠. 中北大学, 2021(09)