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集成电路行业理解范文1
【关键词】集成电路；EDA；项目化
0 前言
21世纪是信息时代，信息社会的快速发展对集成电路设计人才的需求激增。我国高校开设集成电路设计课程的相关专业，每年毕业的人数远远满足不了市场的需求，因此加大相关专业人才的培养力度是各大高校的当务之急。针对这种市场需求，我校电子信息工程专业电子方向致力于培养基础知识扎实，工程实践动手能力强的集成电路设计人才[1]。
针对集成电路设计课程体系，进行课程教学改革。教学改革的核心是教学课程体系的改革，包括理论教学内容改革和实践教学环节改革，旨在改进教学方法，提高教学质量，现已做了大量的实际工作，取得了一定的教学成效。改革以集成电路设计流程为主线，通过对主流集成电路开发工具Tanner Pro EDA设计工具的学习和使用，让学生掌握现代设计思想和方法，理论与实践并重，熟悉从系统建模到芯片版图设计的全过程，培养学生具备从简单的电路设计到复杂电子系统设计的能力，具备进行集成电路设计的基本专业知识和技能。
1 理论教学内容的改革
集成电路设计课程的主要内容包括半导体材料、半导体制造工艺、半导体器件原理、模拟电路设计、数字电路设计、版图设计及Tanner EDA工具等内容，涉及到集成电路从选材到制造的不同阶段。传统的理论课程教学方式，以教师讲解为主，板书教学，但由于课程所具有的独特性，在介绍半导体材料和半导体工艺时，主要靠教师的描述，不直观形象，因此引进计算机辅助教学。计算机辅助教学是对传统教学的补充和完善，以多媒体教学为主，结合板书教学，以图片形式展现各种形态的半导体材料，以动画的形式播放集成电路的制造工艺流程，每一种基本电路结构都给出其典型的版图照片，使学生对集成电路建立直观的感性认识，充分激发教师和学生在教学活动中的主动性和互动性，提高教学效率和教学质量。
2 实践教学内容的改革
实践教学的目的是依托主流的集成电路设计实验平台，让学生初步掌握集成电路设计流程和基本的集成电路设计能力，为今后走上工作岗位打下坚实的基础。传统的教学方式是老师提前编好实验指导书，学生按照实验指导书的要求，一步步来完成实验。传统的实验方式不能很好调动学生的积极性，再加上考核方式比较单一，学生对集成电路设计的概念和流程比较模糊，为了打破这种局面，实践环节采用与企业密切相关的工程项目来完成。项目化实践环节可以充分发挥学生的主动性，使学生能够积极参与到教学当中，从而更好的完成教学目标，同时也能够增强学生的工程意识和合作意识。
实践环节选取CMOS带隙基准电压源作为本次实践教学的项目。该项目来源于企业，是数模转换器和模数转换器的一个重要的组成模块。本项目从电路设计、电路仿真、版图设计、版图验证等流程对学生做全面的训练，使学生对集成电路设计流程有深刻的认识。学生要理解CMOS带隙基准电压源的原理，参与到整个设计过程中，对整个电路进行仿真测试，验证其功能的正确性，然后进行各个元件的设计及布局布线，最后对版图进行了规则检查和一致性检查，完成整个电路的版图设计和版图原理图比对，生成GDS II文件用于后续流片[2]。
CMOS带隙基准电压源设计项目可分为四个部分启动电路、提供偏置电路、运算放大器和带隙基准的核心电路部分。电路设计可由以下步骤来完成：
1）子功能块电路设计及仿真；
2）整体电路参数调整及优化；
3）基本元器件NMOS/PMOS的版图；
4）基本单元与电路的版图；
5）子功能块版图设计和整体版图设计；
6）电路设计与版图设计比对。
在整个项目化教学过程，参照企业项目合作模式将学生分为4个项目小组，每个小组完成一部分电路设计及版图设计，每个小组推选一名专业能力较强且具有一定组织能力的同学担任组长对小组进行管理。这样做可以在培养学生设计能力的同时，加强学生的团队合作意识。在整个项目设计过程中，以学生探索和讨论为主，教师起引导作用，给学生合理的建议，引导学生找出解决问题的方法。项目完成后，根据项目实施情况对学生进行考核，实现应用型人才培养的目标。
3 教学改革效果与创新
理论教学改革采用计算机辅助教学，以多媒体教学为主，结合板书教学，对集成电路材料和工艺有直观感性的认识，学生的课堂效率明显提高，课堂气氛活跃，师生互动融洽。实践环节改革通过项目化教学方式，学生对该课程的学习兴趣明显提高，设计目标明确，在设计过程中学会了查找文献资料，学会与人交流，沟通的能力也得到提高。同时项目化教学方式使学生对集成电路的设计特点及设计流程有了整体的认识和把握，对元件的版图设计流程有了一定的认识。学生已经初步掌握了集成电路的设计方法，但要达到较高的设计水平，设计出性能良好的器件，还需要在以后的工作中不断总结经验[3]。
4 存在问题及今后改进方向
集成电路设计课程改革虽然取得了一定的成果，但仍存在一些问题：由于微电子技术发展速度很快，最新的行业技术在课堂教学中体现较少；学生实践能力不高，动手能力不强。
针对上述问题，我们提出如下解决方法：
1）在课堂教学中及时引进行业最新发展趋势和（下转第220页）（上接第235页）技术，使学生能够及时接触到行业前沿知识，增加与企业的合作；
2）加大实验室开放力度，建立一个开放的实验室供学生在课余时间自由使用，为学生提供实践机会，并且鼓励能力较强的学生参与到教师研项目当中。
【参考文献】
[1]段吉海.“半导体集成电路”课程建设与教学实践[J].电气电子教学学报，2007，05（29）.
集成电路行业理解范文2
（南京邮电大学电子科学与工程学院，江苏 南京 210023）
【摘 要】本文从分析集成电路设计实践教学的特点入手，对集成电路设计实验中引入研究型实践教学模式的必要性、作用分析及具体实施方法进行了具体探讨，并提出了研究型实践教学对老师、对学生的要求。
关键词 实践教学；集成电路
基金项目：南京邮电大学教改项目（JG03314JX17）。
作者简介：夏晓娟（1982—），女，南京邮电大学，副教授，从事集成电路设计领域的教学与科研工作。
随着教育改革的不断深入，随着我国电子信息技术飞速发展，迎来了空前的发展机遇。传统集成电路设计和生产流程近年来已经发生了改变，且电子产品发展迅速，集成电路设计是与最前沿科技紧密相连的一个方向，相关的课程也应与前沿科技紧密相连，课程的学习更要注重理论联系实际，培养学生的科学思维能力和分析问题解决问题的能力。因此，集成电路设计实验应在传统的实践教学方法基础上，在“研究型实践教学模式”方面进行探讨和实践。“研究型实践教学模式”是指在实践教学中指导学生将所学理论知识用于行业实际问题分析的一种实践方法，旨在培养学生创造性的运用知识、自主的发现问题、研究问题，并解决问题的能力[1-2]。
1 确立研究型实践教学模式的必要性
集成电路（Integrated Circuit，IC）产业是信息产业的基础和核心，随着我国电子信息技术飞速发展，迎来了空前的发展机遇。传统集成电路设计和生产流程近年来已经发生了改变，大多设计均采用无生产线设计，加工采用代工方式。成电路设计具有一定的特殊性，集成电路设计过程需要集成电路专业人才经过严格的实践训练并且积累一定的工程实践经验。全国集成电路设计相关企业对于人才的需要也越来越严格，越来越需要能力型的、具有创造力的人才，应聘的条件之一就是需要有集成电路设计的相关经验。作为一般理工科院校集成电路专业的发展在一定程度上缺乏对集成电路设计应用型人才培养的认识。因此，我们应该改变传统观念，树立IC设计研究型人才培养观。
集成电路设计实践主要是提供学生一个实践平台，采用先进的集成电路仿真软件，将书本上的知识采用模拟的方法进行加深理解。实践内容既是电路、模拟电子技术、数字电子技术以及课程设计中所学知识的应用，又是与最前沿科技紧密联系的。而传统的教学内容和教学模式，缺乏对学生创造力的培养，也缺乏与前沿科技的联系，因此需要进行教学改革的探讨和实践。
随着教育改革的不断深入，传统的实践教学中“以教师为中心”、“以灌输为主要方式”的教学模式已无法适应时代的要求。先进的教学模式是人才培养的关键措施。研究型教学模式，又称为研讨式教学模式，是指教师以课程内容和学生的知识积累为基础，引导学生创造性地运用知识、自主地发现问题、研究问题和解决问题，以学生为中心，以知识掌握为基础，以能力培养为主线，以提高素质为目的的一种新模式。集成电路设计实践同样需要采用先进的教学方式，提高学生的创新能力，培养研究型IC设计人才。
2 研究型实践教学模式的作用分析
集成电路设计实践引入研究型实践教学模式，可以使相关领域的学生真正实现学有所用，不仅学习了集成电路设计的软件知识，同时可以将课堂的理论知识通过工艺模型、电路设计、仿真方法来复现，从而更深入的理解理论知识，而且可以通过一些电路实例来解释生活中的一些现象，激发学习的兴趣。
集成电路设计是实践性很强的一个方向，要求将工艺、器件、电路、版图四个方面的理论课程融会贯通，而传统的实践教学旨在加强学生对软件的认识，忽略对理论内容的加深与贯通。通过研究型实践教学模式的开展，可以在保证教学大纲不变的前提下，通过选择适用性较强的实践内容，使学生一方面能够将各门理论课的知识加深及贯通，另一方面可以使学生接触到用人单位感兴趣的课题内容，有利于学生加强实践的动力和持续进步。通过研究型实践，对学校而言，可以培养更优秀学生；对学生而言，可以掌握前沿知识、促进就业。
研究型实践成果的实现为学生的晋升、发展提供支持。学生的实践研究成果如能公开发表或获奖，能解决实际工作中的问题，这无形中为学生在工作岗位上的晋升、发展增加筹码。这在最大程度上激发学生的实践兴趣，是其他任何实践模式都不可比拟的。同时，研究型实践教学鼓励学生多看文献、多写总结报告，这也为学生撰写本科毕业论文打下良好的基础。
3 研究型实践教学模式的具体实施
3．1 课程结构优化
指导学生接触各类资料，能够提出问题，进而解决问题以掌握知识、应用知识，完成对知识的一个探求过程；对实验内容进行适当调整和完善，使课程体系更全面更科学，更能贴近行业发展，更能体现学生的主动性。
3.2 采用课堂讨论进行专题研讨的教学方法
在研究型实践教学模式中，师生互动有助于学生对基本概念、基本理论、基本方法的理解和掌握。根据课程需要，结合国内外的研究现状和发展趋势，采用与行业内吻合的实验软件，挑选合适的电路原型做仿真设计，并共同探讨电路的优化方案。
3．3 专业资料查询能力培养
为学生提供研究资料或指导学生进行资料查询、整理，鼓励学生从图书馆、书店、网络等各种途径查阅文献资料，以充实自己的研究基础。提醒学生要对已收集的资料进行批判性的研究，去伪存真，指导学生从这些资料中总结、分析、解释与实践研究课题相关的理论、知识经验以及前人的研究成果。
3．4 指导学生撰写专题论文（报告）
在研究型实践教学过程中，指导学生通过论文、调查报告、工作研究、分析报告、可行性论证报告等形式记录实践研究成果。在撰写论文时，要求学生要了解实践课题研究报告的一般撰写格式；要先拟订论文的写作提纲，组织好论文的结构，做到纲举目张；会用简练、严谨、准确的语言表达自己的思想，不追求文章的长短。指导学生开展专题电路讨论，由学生根据自己感兴趣的课题来查找文献资料，进行研究，完成电路设计和仿真，最后完成专题论文的撰写。
3．5 鼓励学生参与课题研究
为调动学生参与科研创新活动的积极性，激发学生的创新思维，提高学生实践创新能力，鼓励学生参加老师的课题，锻炼学生的动手能力，培养“研究型”的思维模式。
4 研究型实践教学模式对教师和学生的要求
4．1 研究型实践教学模式对教师的要求
研究型实践教学模式的实施对任课教师提出了新的要求：一是要熟练地掌握课程的基础知识和内在结构，还要掌握与课程相关的专业基础知识和实践的基本技能；二是要掌握学科最新信息，不断更新知识，了解课程所涉及学科的最新动态和取得的最新研究成果；三是要熟练运用科学研究的方法和手段。这些都对教师提出了更高的要求。
4.2 研究型实践教学模式对学生的要求
研究型实践教学模式对学生的要求：一是学生要有一定的知识积累，储备了比较完备的基础知识；二是要求学生具有一定的专业知识水平，熟练掌握集成电路的一些理论知识；三是要求学生具备一定的自我控制能力和自学能力；四是要求学生具备一定的科学研究能力。在研究型教学中，学生积极参与显得尤为重要，需要充分调动学生的积极性和主动性。
参考文献
［1］黄雪梅.研究型实践教学有效实现的三个关键环节[J].理工高教研究, 2009,4,28(2):136-137.
集成电路行业理解范文3
从产业价值链分工来看，IC产业可分为设计、晶圆生产、封装和测试、专用材料与设备、销售几个主要环节。其中典型的企业形态包括整合元件制造商（IDM），如龙头企业英特尔（Intel）；无晶圆芯片公司（Fabless），如龙头企业高通（Qualcomm）；专业的晶圆代工厂（Foundry），如龙头企业台积电（TSMC）；以及IC领域专业的IP授权公司，如龙头企业ARM。从IC产业涉及的知识产权形态来看，典型的权利类型包括：专利、商标、版权、商业秘密，以及体现行业特色的集成电路布图设计。以上权利形态为集成电路的知识产权保护提供了丰富的菜单，以下分别分析。
一、集成电路的专利保护
和其他产业类似，专利也是IC产业中对技术创新保护强度最大的知识产权类型。
IC产业的核心产品暨半导体芯片和半导体器件存在一个显著特点，即一旦上市，就存在被反向工程的极大可能。不仅大型的IC公司自身拥有较强的反向工程实力，小型的IC设计公司也可通过与专业反向工程公司合作而充分解剖、了解其他公司的芯片设计和封装。
专利不仅可以用来保护集成电路的内部电路连接关系，还可以保护器件结构、功能模块连接关系、芯片内的信号处理流程和方法、芯片封装结构和方法等。以封装为例，每一种IC封装技术均存在大量的专利竞争。因为封装与硬件结构有关联，在有实用新型制度的国家，实用新型专利因其授权迅速等特点，在IC封装领域被大量申请。IC电路设计领域也是IC类专利布局的重点，几种典型的IC产品包括微处理器、存储器、逻辑器件、模拟器件相关电路专利在五大局（中美欧日韩）的专利总量均数以万计。典型企业为高通公司，在通用微处理器领域布局的数千件电路专利，不仅促进和保障了公司的芯片销售增长，并可获取巨额的专利许可收入。再以IC制造为例，晶圆制造是集成电路产业中工艺最复杂、投资最大的环节，该环节的技术创新成果也可能存在适合申请专利的机会。例如：由于IC制造会通过几百道工艺步骤来完成，工艺的改进，包括各种参数、材料及顺序等的变化都会影响到芯片的良率及成本，并且有时直接会导致器件结构的改进，这些改进中蕴含着大量专利申请的机会。
IC产业的专利诉讼虽不像智能手机领域那样密集，但也时有发生，并对关联产业产生巨大影响。例如英特尔和超微（AMD）的专利诉讼对PC产业的影响，高通和博通（Broadcom）的专利诉讼对手机产业的影响，矽玛特（SigmaTel）和炬力的诉讼对MP3产业的影响。
因此，对于IC产业的从业者来说，研究各司法辖区的专利法规要求和自身的技术特点，将满足专利申请条件并适合专利保护的技术及时充分地部署适当的专利类型，并发展与自身产业地位和愿景匹配的专利策略，是妥善利用知识产权保护的关键举措之一。
二、集成电路的商标保护
和所有产业一样，商标是IC产业各公司品牌的载体，而IC产品/包装上标示的商标可能是公司总商标和/或产品子商标。IC产业的核心产品包括半导体芯片和半导体器件，这些半导体产品的销售渠道包括：原厂采购、授权经销、分销商市场。在分销商市场上，翻新半导体芯片和假冒半导体器件是具备良好的品牌美誉度和产品声誉的IC企业开展品牌保护所整治的重点对象。
根据美国半导体行业协会（SIA）的统计，全球约1%-3%的半导体销售收入涉及假冒产品，这些假冒产品对于最终产品质量、消费者安全乃至公共安全（例如因假冒控制芯片失效引发的汽车事故）均有不可低估的影响。IC产业的假冒情况和行业荣景密切相关，例如2001-2007年IC产业处于扩张时期，芯片销售与假冒器件同步增加；2008-2009年IC产业随全球经济衰退而萎缩，假冒器件也大幅减少；2010年IC产业营收大增33%，而相关报告显示假冒器件剧增152%。IC产业的打假，除了整顿实体分销商市场，规范授权经销商之外，对于通过电商渠道的售假也需加强监控和打击，目前全球有一些品牌保护公司可以提供相关专业服务。另外，IC产业联盟如SIA和世界半导体理事会（WSC）也均设有专门的反假冒工作组（ACTF），IC产业成员也可通过联盟合作共同打假，净化产业环境，促进IC产业的健康发展。品牌保护和反假冒对于中外IC企业的持续经营同样重要。
除了建立公司内部的产品反假冒工作体系，并与专业品牌保护公司、相关产业联盟及相关政府机构密切合作，IC企业的商标工作还应关注自身商标布局的完善，包括重要产品体系的商标布局和不同司法辖区商标布局策略的选择。在关注商标权的同时，也需要适当开展域名监控，利用在先商标权利阻止他人的恶意域名攀附或其他不正当竞争行为亦应列入常规的商标保护举措。
三、集成电路的版权保护
通常而言，人们一般认为IC产业主要和硬件相关，较少涉及版权事务。对于半导体芯片或器件本身而言，这个理解基本正确，虽然半导体芯片或器件通常都有产品手册（datasheet），但受制于产品说明有限的表达方式，通常半导体产品手册并没有很强的独创性，不同IC公司的产品手册出现一些“如有雷同，纯属巧合”的内容也属正常。
然而，现今的IC产业，亦存在一些专业的IC软件公司，专门开发IC工具软件和/或应用软件。另外，典型的IC芯片公司内部，亦常设有软件开发团队，负责专门开发IC芯片配套的驱动软件和应用软件。对于这些IC工具软件/应用软件/驱动软件，软件著作权乃至在某些司法辖区允许的软件相关专利均是重要的知识产权保护手段。
四、集成电路的商业秘密保护
商业秘密大概是IC产业最重要的知识产权形态之一，尤其对于IC产业中的晶圆生产、专用设备和材料企业来说更是如此。IC产业的先进制程和高精设备，很多都是在严格保密的环境中设计并使用，理论上通过完善的物理安全、信息安全手段，加上妥善的规章制度和人员管理措施，力图长期保障核心技术秘密从而构建产业内的核心竞争力。
然而，不得不承认的是，现实中商业秘密可能是最难以有效保护的知识产权类型，再严密的保护措施也可能有疏漏之处。而且在IC行业竞争激烈、人员流动频繁的背景下，商业秘密的保护尤其面临压力。几年前台积电对中芯国际的商业秘密诉讼狙击集中反映了IC行业商业秘密之争的激烈，该案件甚至在一定程度上影响了全球晶圆代工行业的发展格局，尤其是中国晶圆制造业的发展。
IC企业的商业秘密保护大致面临两个重要选择：1、对于某重要的技术创新，是申请专利还是选择保密或者两者结合，在组合中，如何适当地分割专利保护领域和商业秘密保护领域？2、如何有效地构建技术手段、规章制度、人员管理措施来防止商业秘密流失，如果流失，如何将损失和影响降到最低？这两个问题需要IC企业的业务管理者、技术专家、IP人员、法务乃至HR共同商讨，制定出适合本企业的方案。例如：通过规章制度和人员管理、IT管理等来防止员工将任何有可能是商业秘密的内容带出或带入公司，并且定期对员工进行宣导，加强员工的商业秘密防范意识。
五、集成电路的布图设计保护
集成电路布图设计（亦称线路布局、拓扑图、掩模作品、光罩作品）是IC产业特有的知识产权类型。相比于软件产业的软件著作权，布图设计可以说是为IC产业量身定做的权利类型。作为工业产权家族的新成员，布图设计专有权最早诞生于1984年的美国，随后世界上各主要工业国家纷纷立法设立该项专有权，并被WTO的TRIPS条约所吸纳，成为各成员国的一项法定义务。中国在2001年颁布《集成电路布图设计保护条例》，正式确立了集成电路布图设计专有权在中国知识产权体系中的位置。
相较于在专利领域的活跃，IC企业在布图设计领域的申请和诉讼在规模上非常有限。以中国为例，从申请数据比较来看：自2001年《集成电路布图设计保护条例》实施至今，国家知识产权局公告登记的布图设计尚不足七千件；从诉讼数据比较来看，目前从法院系统能查询到的案由为侵犯集成电路布图设计专有权的一审案件不足十件。有学者认为，在集成电路新产品遍布于世的信息时代，集成电路布图设计的立法似乎只具有一种象征意义，人们并没有踊跃地选择这种保护模式。
作为IC产业特有的IP类型，集成电路布图设计申请量的相对低迷和诉讼案的相对沉寂表明，与专利、商标、版权等大众化的知识产权权利类型相比，布图设计作为一种法定的知识产权形态，其在IC产业知识产权保护与管理的价值尚需进一步挖掘。然而毋庸置疑的是，正是这样一种特殊权利类型的存在，为IC产业中的IC设计公司保护其具有独创性的布图设计提供了保障，避免了在其他知识产权类型覆盖之外的领域，独创性的布图设计被大量抄袭。令人遗憾的是，为数不少的涉足IC设计的公司，包括一些全球领先的IC企业，并未认真考虑布图设计的申请和运用，造成面对抄袭却缺乏有力的法律武器去打击侵权的局面。
集成电路行业理解范文4
IC行业是现代化国家国民经济的基础行业，也是关系经济发展和国防安全的支柱产业，对于国民经济和国家安全具有重要影响，随着低碳经济越来越深入人心，通过能源智能化管理来降低能耗的节能产品将快速增长。
中颖电子本着专业专精的精神，专注于单片机(MCU)产品集成电路设计。MCU是微控制器(MicroControlUnit)的英文简称，是指随着大规模集成电路的出现及发展，将计算机的CPU、RAM、ROM、定时计数器和多种I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制，主要应用于各种小家电、白色家电、黑色家电、汽车电子周边、运动器材、医疗保健、四表(水、电、气、暖)、仪器仪表、安防、电源控制、马达控制、工业控制、变频、数码电机、计算机键盘、鼠标、网络音乐(便携式、车载、床头音响)、无线儿童监控器、无线耳机/喇叭/门铃。
同时，在扩大家电及计算机数码产品的基础上，中颖电子又扩充了OLED、电池管理等绿色能源系列产品，以环保节能的先进理念，揭开新的篇章。MCU在节能方面的作用并不局限于“节流”，在“开源”方面也有广泛的应用，如太阳能、风能等绿色能源的转换模块，以及电动汽车的电池管理系统等。低碳经济的快速发展，也将促进芯片设计行业的发展。
此外，中颖电子是首批被中国工业及信息化部和上海市信息化办公室认定的IC设计企业，并连续11年被认定为上海市高新技术企业。目前，该公司在国内已取得11项发明专利和4项实用新型专利，并在我国台湾地区获得发明专利5项，已登记的集成电路布图设计权84项，已登记的软件著作权7项。
中颖电子的产品主要针对中国市场，有贴近市场的先天优势，区别于欧美日韩大型IC设计企业采用的通用MCU的经营方式。
集成电路行业理解范文5
（电子科技大学成都学院微电子系，四川 成都 611731）
【摘 要】阐释了一种实例教学法，旨在帮助学生有效的理解模拟集成电路设计，激发学习兴趣，掌握就业技能。类似的教学思路可以借鉴到各个工程学科的学习、工程师的培养中去。
关键词 模拟集成电路设计；实例教学法；仿真；带隙基准源
To explore the teaching of integrated circuit design simulation
Overview of instance——project method
LIAO Wu-yang
（Department of microelectronics， Chengdu College of， University of Electronic science and Technology of China Chengdu Sichuan 611731， China）
【Abstract】This paper illustrates a case teaching method， which aims to help students to effectively understand the design of analog integrated circuit， to stimulate interest in learning， learn job skills. Similar teaching ideas can be reference to the cultivation of various engineering disciplines， engineers to learn.
【Key words】Analog integrated circuit design；Teaching method；Simulation；Bandgap reference
0 引言
模拟集成电路设计常常被称为一种“艺术”，因为设计时要在各种指标、规范中间寻求适当的折中，这需要经验和创造力。但它更是一种“科学”，因为需要一定的设计方法和深入研究来指导这样的折中和创造。
这种“艺术”和“科学”的结合使教与学都充满了挑战。一方面，学生由于缺乏对模拟IC设计整体上的认识而觉得公式推导言之无味；另一方面，由于其艺术性，很难总结出具有普遍适应性的设计步骤，使学生感到迷茫困惑。
怎样达到更好的教学效果？理论与实践需要更紧密的结合！具体说来，笔者主张以“实例项目”为支撑的三个层次的学习。类似的教学思路可以借鉴到各个工程学科的学习、工程师的培养中去。
1 三层次的工程学习
第一阶段，理论课学习和基本仿真实践相结合。二者应该同步进行！在理论课中讲授了一个基本的电路模块之后，应及时针对该模块的常见特性动手实验（用Hspice等工具仿真），以实验结果来解释、应对书上的常用公式和结论！这时的实验以演示性实验、诱导性实验为主，目的是基本方法和重点结论的掌握。不把软件本身的使用作为孤立的学习内容，而是讲练结合，让仿真工具成为重要的学习工具。
第二阶段，在学习了理论知识和仿真工具的基础上，成立学习兴趣小组，完成接近实际情况、但是经过一定简化的工程项目，“实例项目”。这时的目标是把项目的全貌展现给学生，让学生学习到做项目的思路、方法和态度，激发对工程的兴趣。可以模拟以下工作环节：性能指标的讨论、确定；所用工艺的熟悉和选择；电路拓扑结构的分析和选择；电路各项指标的仿真；仿真报告的撰写；项目分析和总结。在整个过程中有两点值得强调：一是团队交流与合作。比如对于讨论、确定某项指标，学生先查找资料，提炼出自己的逻辑和结论，再“教”给其他团队成员。教别人是最好的学习！这对学生表达能力、学习能力会有很好帮助。二是数据的记录和报告的撰写。这是对学生的技术文档编辑能力（包括文档编辑软件、绘图软件的应用能力），分析总结能力的良好锻炼。这些基本能力的培养不仅使学生在模拟集成电路设计这一工程方向上受益，也提高了学生总体的工程人才素质，为更广阔的发展道路打下基础。
“实例项目”应该给出适度的引导和参照。因为学生是初学者，学习是从模仿开始的！让学生做能力以外的事情而不给予引导，不仅会事倍功半，挫伤学习动力，也不符合科学的、讲究效率的工程精神。当然引导是适度的，不能包揽。
第三阶段，选取对于这个工作方向有浓烈兴趣的优秀学生，尝试做一些具有实用性、创新性的项目。具备相关条件的情况下，可以和企业合作，做出实际的产品，让学生的劳动与智慧能够真正开花结果。
以上总述了以实例项目为支撑的工程学习的三个阶段，可在思路上为广大工程相关的老师同学们提供参考。各个阶段具体的的设计与实施，需要不同细分行业的老师同学根据自己的特点来进行。在本文的续篇“模拟集成电路设计教学探讨（二）”中，会以模拟集成电路设计中低压带隙基准源为例，阐述一个具体的“实例项目”（即上文中的第二阶段）。欢迎广大读者阅读交流。
2 结束语
模拟电路设计像很多工程学科一样，许多方法、结论需要反复实践才能掌握。“给学生一些事情去做，而不是给他们一些东西去学。”应该成为工程师培养的核心思想。本文描述了一个“实例项目”为支撑的工程学习教学思路，以供广大教育、培训人士参考。希望更多的学生能够有良好的实践平台，了解相关工作方向和工作方法，获得所需的工程素质。
参考文献
［1］毕查德.拉扎维.模拟CMOS集成电路设计:第二章[M].陈贵灿，程军，张瑞智，等译.西安交通大学出版，2003.
［2］Chi-Wah Kok， CMOS Voltage References: An Analytical and Practical Perspective[M]. John Wiley & Sons Inc，2013.
集成电路行业理解范文6
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).
