请帮忙分析一下该电路作用的功能和原理,谢谢!

1、开关电源的电路作用组成

开关電源的主要电路作用是由输入电磁干扰滤波器(EMI)、整流、滤波电路作用组成辅助电路作用有输入过欠压保护电路作用、输出过欠压保護电路作用、输出过流保护电路作用、输出短路保护电路作用等。开关电源的组成模块如图1所示

图1 开关电源的组成模块

注:PFC即功率因数,主要用来表征电子产品对电能的利用效率功率因数越高,说明电能的利用效率越高PFC包括无源PFC和有源PFC,无源PFC采用电感补偿方法使交流輸入的基波电流与电压之间相位差减小来提高功率因数;有源PFC电路作用中往往采用高集成度的IC

2、输入电路作用的原理及常见电路作用

1)AC輸入整流滤波电路作用原理

图2 输入滤波、整流回路原理图

①防雷电路作用:当有雷击,产生高压经电网导入电源时由MOV1、MOV2、MOV3:F1、F2、F3、FDG1 组成嘚电路作用进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时其阻值降低,使高压能量消耗在压敏电阻上若电流过大,F1、F2、F3 会燒毁保护后级电路作用

注:MOV为压敏电阻,也称为突波吸收器是一种具有电压电流对称特性的电压属性电阻器主要是用来保护所有的电孓产品或元件免受开关或者雷击诱发所产生的突波影响;F为温度保险丝FDG为陶瓷气体放电管(也用GDT表示),是一种由陶瓷材料制成的特殊結构的气体放电设备

②输入滤波电路作用:C1、L1、C2、C3组成的双 型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制,防止对电源幹扰同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。当电源开启瞬间要对C5充电,由于瞬间电流大加RT1(热敏电阻)就能有效的防止浪涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上一定时间后温度升高后RT1阻值减小(RT1是负温系数元件),这时消耗的能量非常小后级电路作用可囸常工作。

③整流滤波电路作用:交流电压经BRG1整流后经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5容量变小输出的交流纹波将增大。

2)DC输入濾波电路作用原理

图3 DC输入滤波电路作用原理

①输入滤波电路作用:C1、L1、C2组成的双 型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰C3、C4 为安规电容(指电容器失效后,不会导致电击不会危及人身安全的安全电容器,通常用于抗干扰电路作用中的滤波作用)L2、L3为差模电感(一种对差模高频干扰的感抗大的电感)。

② R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路作用在起机的瞬间,由于 C6的存在Q2不导通电流经RT1构成回路。当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通如果C8漏电或後级电路作用短路现象,在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大Q1导通使 Q2没有栅极电压不导通,RT1将会在很短的时间烧毁以保护后级电路莋用。

1)MOS管的工作原理见

R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器,和开关MOS管并接使开关管电压应力减少,EMI减少不发生二次击穿。在开关管Q1关断时变压器的原边线圈易产生尖峰电压和尖峰电流,这些元件组合一起能很好地吸收尖峰电压和电流。从R3测得的电流峰值信号参与当前工莋周波的占空比控制因此是当前工作周波的电流限制。

当R5上的电压达到1V时UC3842(一种高性能固定频率电流型控制器,包含误差放大器、PWM比较器、PWM锁存器、振荡器、内部基准电源和欠压锁定等单元)停止工作,开关管Q1立即关断 R1和Q1中的结电容CGS、CGD一起组成RC网络,电容的充放电直接影响着开关管的开关速度R1过小,易引起振荡电磁干扰也会很大;R1过大,会降低开关管的开关速度Z1通常将MOS管的GS电压限制在18V以下,从而保护了MOS管

Q1的栅极受控电压为锯形波,当其占空比越大时Q1导通时间越长,变压器所储存的能量也就越多;当Q1截止时变压器通过D1、D2、R5、R4、C3释放能量,同时也达到了磁场复位的目的为变压器的下一次存储、传递能量做好了准备。IC根据输出电压和电流时刻调整着6脚锯形波占涳比的大小从而稳定了整机的输出电流和电压。 C4和R6为尖峰电压吸收回路

T1为开关变压器,其初极和次极的相位同相D1为整流二极管,D2为續流二极管R1、C1、R2、C2为削尖峰电路作用。L1为续流电感C4、L2、C5组成π型滤波器。

其中, 型滤波器是一种二级滤波器作用是去除不需要的谐波,在直流电源中的减小电流的脉动使电流更加平滑。

图5为正激式整流电路作用反激式整流电路作用的不同在于取消了续流二极管,削尖电路作用使用假负载代替(假负载:一般接在输出电路作用两端,能够承受一定的功率同时又能满足电路作用设计要求的负载不能太大也不能太小,要不然会增加额外的功耗在空载时由于输出电压不稳定,接入假负载能够使电源稳定这个假负载除了有负载作用哃时还兼有泄放电阻的作用,在断电时候把残留的电放掉)

智能手机的兴起使得手机耗电量ゑ速上升而成本、电池技术都限制了电池续航时间,在没有办法解决电池续航问题的时候为用户提供更快的充电速度似乎成了解决手機待机问题理所当然的方法,在这个大背景下现在的手机快充技术越来越多的被手机厂商们使用和青睐。

  一:快充技术原理-快速充電原理

  电池仍是锂离子大多数厂商走的,基本是“开源”和“节流”两条路――电池厂商努力提升能量密度加大容量芯片厂商则茬寻求低功耗方案,但这两者都是有上限的:前者手机便携性所限后者是是技术限制。

  既然开源节流效果都不明显厂商就开始采鼡“曲线救国“的方案:提高手机的充电速度,从常规的1-2小时变得更短以此降低充电的时间成本,换取便捷性

  电池充电的基本条件是:充电器电压要比电池电压高,才能克服电池的电压使它产生充电电流完成电荷转移过程。

  初中物理都学过功率(P)=电压(U)x电流(I),在电池电量一定的情况功率标志着充电速度,可以通过下列三种方式来缩短充电时间:

  1、电流不变提升电压

  2、電压不变,提高电流

  3、电压、电流两者都提高

  把充电比喻成水池蓄水提升电压,会对池壁带来更大压力带来安全隐患。所以單纯采用提升电压这种方式的还不多

  从物理计算公式上来说,功率(P)=电压(U)x电流(I)在电池电量一定的情况,功率标志着充電速度我们可以通过下列三种方式来缩短充电时间。

  1、高电压恒定电流模式:一般手机的充电过程是先将220V电压降至5V充电器电压,5V充电器电压再降到4.2V电池电压整个充电过程中,如果增大电压产生热能,所以充电时充电器会发热,手机也会发热而且这样功耗越夶,对电池损害也是越大的

  2、低电压高电流模式:在电压一定的情况下,增加电流可以使用并联电路作用的方式进行分流,恒定電压下进行并联分流之后每个电路作用所分担的压力越小,在手机中也进行同样处理的话这个每条电路作用所承受的压力也就越小。

  3、高电压高电流模式:这种方式同时增大电流与电压这样由之前的公式P=UI,我们可以知道的是这种方式是增大功率的办法,但增大電压的同时会产生更多的热能这样其中所消耗的能量也是越多,并且电压与电流不是无限制的随意增大

  这三种方式有一个共同的問题,那就是对充电器、手机以及充电数据线的要求更高高通想利用其技术上的优势使得第三种方式,而OPPO选择退而求其次采用了第二種方式来提高充电效率。

  恒压提高电流是更普遍做法目前手机标配的通常为5V/1A输出,部分厂商将充电电流提升到了2A一定程度上缩短叻手机的充电时间,这确实是一种解决方案但问题是,首先2A需要充电器和手机都支持才行,手机上也有控制器并不是多大电流都能支持,如果用2A充电器给仅支持1A的手机充电其实输出也只有1A。

  另外电流不能无止境提升,大电流充电会产生更多的热量如果发热速度超过了散热速度,又没有保护机制电池的温度就会不断升高,寿命降低甚至引起爆炸所有的产品,充电器和产品本身都会限制电鋶

  目前提升充电功率的两个方法,要么提升电压要么增加电流,要么电压、电流均提高并且只有经的手机端和适配器才能实现高效的充电效果。

  首先充电器把家用电的220V降压到5V输出到手机Micro USB接口然后手机内部电路作用再降压到4.3V左右给电池充电。这里面一共有两個降压的过程

  下面我们再来了解一下锂电池充电时间与充电过程。

  上图中横坐标为时间纵坐标为锂电池电压。由于锂电池的特殊性过压或者欠压都会导致电池报废,所以现在的锂电池充放电保护电路作用原理就是测量锂电池电压再根据电压判断锂电池是否處于正常状态(非过压、非欠压)。

  锂电池的充电电流如上图粉红色线所示锂电池的充电分为三个阶段,分别是恒流预充电、大电鋶恒流充电与恒压充电

  当电压低于3.0V时,充电器会采用100mA电流对锂电池进行预充电就是上图C C Pre-charge阶段,中文名字叫恒流预冲电阶段目的昰慢慢恢复过放电的锂电池,是一种保护措施来的合格的充电器都会有这个充电阶段。

  然后与问题有关的就来了当锂电池电压高於3.0V时,就进入到第二阶段大电流恒流充电阶段(C C Fast charge)。由于锂电池经过阶段的预充其状态已经比较稳定了(预充阶段的作用可以这样理解~但并不严谨)。所以在第二阶段充电电流就可以适当提高,根据不同的电池来说这个电流的大小可以从0.1C到几C不等,其中C是指电池容量如2600mAh的锂电池,0.1C就是指260mA大小的电流

  在这一个充电阶段中,国家建议的标准充电是用0.1C电流进行充电的这个就是标准充电。不过标准充电这个标准由于提出的时间很早十几年前的就提出来。那时候因为锂电池技术远远不如现在稳定(不允许大电流充电)所以才会囿这样一个标准~~~采用标准充电的好处就是充电过程稳定,发生爆炸之类的几率非常小;缺点就是费时间!!!

  而快速充电就是指在這个阶段用大于0.1C的电流进行充电。如果锂电池容量为2600mAh那么标准充电的电流为260mA,只要充电电流大于260mA就可以定义为快速充电了。不过就从目前的锂电池水平与充理芯片的水平来说用1C的电流充电都没问题。所以快速充电也没有想象中的那么危险一般快速充电的充电电流为0.2~0.8C,所以快速充电还是安全的由于近几年来的提升,现在的充电器基本上都是快充类型的

  而锂电池充电的一个阶段为恒压充电阶段,这个阶段就是检测到锂电池电压等于4.2V时充电器则进入恒压充电模式,这个阶段充电电压恒定为4.2V充电电流则越来越小(慢慢充满了,電流肯定变小~)当充电电流小于100mA时,就判断电池充满切断充电电路作用。

  这一阶段的特性也可以解释为什么手机指示充满电后,拔出USB线再插进去手机又显示继续充电。

  另外需要说一下的是:以上的充电是针对于单节锂电池的理想充电过程,目前的合格锂電池充放电保护板都是这样子工作的

  目前手机使用的电池都是锂离子电池,在手机工作时电池不断放电,电池电压不断下降电池放电的电流不同,电压下降的曲线速率也不同一般来说,在电池电压3.5V~4.2V之间集中了90%的电池能量电池能量分布如下图所示。

  结合鋰电池的实际情况一般手机的工作设置为当锂离子电池放电到一定程度时,会通过软件设置为不能通话或者强行关机深度放电对锂离孓电池的寿命会造成不可逆转的损伤,因此关机电压一般设置为3.5V左右从电池的能量分布以及手机使用的实际情况来看,影响充电时间的昰在恒流充电阶段的充电电流目前主流手机设置的充电电流为450mA左右。如果想实现快速的充电切实可行的方法就是提高恒流的充电时间。锂电池的充电速率为1C这意味着一个 1000 mAh的电池组要以1000mA的电流进行快速充电,以这种速率充电可以实现短的充电时间而且不会降低电池组嘚性能及缩短使用寿命。对于容量不断增加的电池欲达到这种满意的充电速率,提高充电电流值是不可避免的

  二:快充技术原理-赽充方案典型应用电路作用图

  快速充电方案包含两个部分,充电器部分和电源管理部分电源管理部分的芯片置于移动智能终端内,囿独立的电源管理芯片也有的直接集成在手机套片中,电源管理芯片对锂电池的整个充电过程实施管理和监控包含了复杂的处理算法,锂电池充电包括几个阶段:预充阶段、恒流充电阶段恒压充电阶段、涓流充电阶段,充电管理芯片根据锂电池充电过程的各个阶段的電器特性向充电器发出指令,通知充电器改变充电电压和电流而充电器接收到来自充电管理系统的需求,实时调整充电器的输出参数配合充电管理系统实现快速充电。

  下图是匹配联发科的典型应用电路作用图

  针对MT6235/36平台推出的AW3208在增加OVP功能的同时提供了智能充電功能,以满足快速充电的功能如图2所示,AW3208内置专有的K-ChargeTM技术可根据芯片温度智能调整输出电流,以保证在充电期间整个充电系统的安铨使得手机在实现快速充电的时候不会因为由于环境温度较高或者充电电流过大导致芯片进入过温保护使得充电没法正常进行。上图为茬MT6235、MT6236上的典型应用图

  下图是高通QC2.0的典型应用电路作用图

  三:快充技术原理-四大主流快充技术对比分析

  其实总的来说,目前市面上手机所常见的快充技术基本上都来自于三家公司:高通、联发科和OPPO比如小米5就采用了QC3.0的快充技术。

  我们先来说一下高通现茬高通QC4.0已经发布,但是目前市面上常见的高通Quick Charge快充标准大多为QC2.0和QC3.0两种相比于代时候的5V/2A固定电流电压技术来说,QC2.0则提供了5V、9V和12V三个档位的電压以及3A(一般手机适配器不会达到这么多)的电流。相较于QC1.0来说充电速率上提升了很多。

  我们以QC2.0来举个例子Quick Charge 2.0需要手机与充电器都符合这一标准才能使用,为了防止老版本手机在充电时被过大电流烧毁充电器中还加入一个IC控制器判断,当然不符合Quick Charge标准的也有5V低电压与1A电流伺候。

  Quick Charge 2.0已经融入到高通骁龙801处理器芯片中目前支持这一技术的手机与相应的充电器搭配即可支持,例如小米4三星S5或昰HTC One M8,理论上Quick Charge 2.0比传统USB充电方式快75%。能在30分钟内为3300毫安时的电池充入60%的电量。

  这项技术的局限性在与于芯片这是高通的技术壁垒。雖然骁龙210这种入门货也支持但非高通芯片,比如魅族的三星Exynos华为的海思,以及MTK6595等就没办法了

  其实QC2.0就已经基本解决了充电功率方媔的问题,如果再提高充电功率可能就会引发严重的手机发热问题所以QC3.0的出发点就是解决手机侧的接收效率。

  高通QC3.0相比QC2.0主要是增加叻一个“电压智能调节”(Intelligent NegoTIaTIon for OpTImum VoltageINOV)算法,可以以200mV为一个台阶进行智能调节提供从5V到20V电压的灵活选择(原来的QC2.0只支持9V、12V、20V三个档位)。这样掱机可以在不同充电阶段获得恰到好处的电压,达到预期的充电电流使得电量损失化。

  高通宣称QC3.0充电效率比QC1.0提高1倍,比QC2.0的提高叻38%是普通充电技术的4倍,能在大约35分钟内将一部典型的手机从零电量充电到80%!

  国产厂商OPPO自己研发了一种VOOC闪充方案原理是恒压加大電流,但又对这种方式进行了改良他们的办法是,恒压高电流将电流提升到了4.5A,由此加快速度

  常规手机的充电过程,是适配器將220V交流电降压成5V直流电在手机端通过充电控制电路作用调整为4.2V左右给电池充电,在电压调控过程中因为功率的损耗会产生发热现象(这吔是我们常说手机充电时候会发热的缘故)VOOC闪充技术将充电控制电路作用移植到了充电器,将发热源移植到了适配器转移手机发热问題。

  VOOC闪充的充电器也有专门的芯片名为MCU芯片,取代传统充电中的充电控制电路作用这颗芯片可以自动识别当前充电设备是否支持VOOC閃充。另外它的充电口,虽然也是MicroUSB但有7针,电池也是特制达到了8个。

  专门的适配器、电池、数据线、电路作用、接口所有这┅切都满足时候,才能开启闪充实现4.5A大电流输出输入。如果检测到不支持会自动使用稳定充电电流实现慢速充电。

  联发科也推出叻属于自家的快充技术――Pump Express而且跟OPPO杠上了,联发科Pump Express 3.0快速充电技术将一部手机电量从0冲到70%仅需20分钟,预计今年年底正式应用号称充电5汾钟通话4小时,OPPO的告铺天盖地但也只是充电5分钟通话2小时。

  联发科Pump Express特点:允许充电器根据电流决定充电所需的初始电压由PMIC发出脉沖电流指令通过USB的Vbus传送给充电器,充电器依照这个指令调变输出电压电压逐渐增加至高达5V 达到充电电流。

  联发科目前有两种快充规格:

  联发科MTP Pump Express Plus的原理和高通Quick Charge大同小异都是在保证充电电流2A的基础上,通过加大充电器到手机USB 端口的电压来实现更大的充电功率

  TI MaxCharge赽充技术集成了5A单节锂离子电池充电器电路作用,在电流高达5A的时候支持高达14V的输入电压向下兼容高通Quick Charge 2.0的9V、12V两档电压,对联发科Pump Express Plus的7V、9V、12V支持也不在话下与现有电池充电器相比,这款器件将充电时间减少一半以上可将充电时间加少60%。

上篇文章给大家带来了整理的前60問这篇文章继续给大家整理出了后40问。

62、实现三分频电路作用3/2分频电路作用等(偶数倍分频 奇数倍分频)

图2是3分频电路作用,用JK-FF实现3汾频很方便不需要附加任何逻辑电路作用就能实现同步计数分频。但用D-FF实现3分频时必须附加译码反馈电路作用,如图2所示的译码复位電路作用强制计数状态返回到初始全零状态,就是用NOR门电路作用把Q2Q1=“11B”的状态译码产生“H”电平复位脉冲,强迫FF1和FF2同时瞬间(在下一時钟输入Fi的脉冲到来之前)复零于是Q2,Q1=“11B”状态仅瞬间作为“毛刺”存在而不影响分频的周期这种“毛刺”仅在Q1中存在,实用中可能會造成错误应当附加时钟同步电路作用或阻容低通滤波电路作用来滤除,或者仅使用Q2作为输出D-FF的3分频,还可以用AND门对Q2Q1译码来实现返囙复零。

Microcomputer)或者单片机是指随着大规模集成电路作用的出现及其发展,将计算机的CPURAMROM、定时数计器和多种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

computer,精简指令集计算机)是一种执行较少类型计算机指令的微处理器起源于80年代的MIPS主机(即RISC机),RISC机中采用的微处理器统称RISC处理器这样一来,它能够以更快的速度执行操作(每秒执行更多百万条指令即MIPS)。因为计算機执行每个指令类型都需要额外的晶体管和电路作用元件计算机指令集越大就会使微处理器更复杂,执行操作也会更慢

Instruction Set Computer)的简称,微處理器是台式的基本处理部件每个微处理器的核心是运行指令的电路作用。指令由完成任务的多个步骤所组成把数值传送进或进行相加运算。

processor)是一种独特的是以数字信号来处理大量信息的器件。其工作原理是接收转换为01。再对数字信号进行修改、删除、强化并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。它不仅具有可编程性而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序,远远超过通用微处理器是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。它的强大数据处理能力和高运行速度是最值得称道的两夶特色。

Array)即现场可编程门阵列,它是在PALGALCPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物它是作为ASIC)领域中的一种半定制电路作用而絀现的,既解决了定制电路作用的不足又克服了原有可编程器件门电路作用数有限的缺点。

ASIC:专用集成电路作用它是面向专门用途的电蕗作用,专门为一个用户设计和制造的根据一个用户的特定要求,能以低研制成本短、交货周期供货的全定制,半定制集成电路作用与门阵列等其它ASIC(Application
Specific IC)相比,它们又具有设计开发周期短、设计制造成本低、开发工具先进、标准产品无需测试、质量稳定以及可实时在线检驗等优点

Code”的简写中文名称是错误检查和纠正ECC是一种能够实现错误检查和纠正的技术ECC内存就是应用了这种技术的内存,一般多应用在及图形工作站上这将使整个在工作时更趋于安全稳定。

Request即是的意思(以下使用IRQ称呼)。IRQ的作用就是在我们所用的电脑Φ执行硬件中断请求的动作,用来停止其相关硬件的工作状态

USB ,是英文Universal Serial BUS(通用串行总线)的缩写而其中文简称为通串线,是一个外部總线标准用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。

System"的缩略语直译过来后中文名称就是"基本输入输出系统"。其实它是一组固化到内主板上一个芯片上的,它保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、系统设置信息、开机后自检程序和系统自启动程序 其主要功能是为計算机提供最底层的、最直接的设置和控制。

69、用波形表示D触发器的功能(扬智电子笔试)

70、用传输门和倒向器搭一个边沿触发器(DFF)。(扬智电子笔试)

71、用逻辑门画出D触发器(威盛VIA 上海)

75、用D触发器做个4进制的计数。(华为)  按照时序逻辑电路作用的设计步骤来:1、 写出状态转换表2、 寄存器的个数确定3、 状态编码4、 卡诺图化简5、 状态方程驱动方程等阎石数字电路作用 P314

78、数字电路作用设计当然必问Verilog/VHDL,如设计计数器(未知)

81、描述一个交通信号灯的设计。(仕兰微电子)
  按照时序逻辑电路作用的设计方法:

82、画状态机接受1,25分錢的卖报机,每份报纸5分钱(扬智电子笔试)

1、确定输入输出,投1分钱A=1投2分钱B=1,投5分钱C=1给出报纸Y=12、确定状态数画出状态转移图,没囿投币之前的初始状态S0投入了1分硬币S1,投入了2分硬币S2投入了3分硬币S3,投入了4分硬币S43、画卡诺图或者是利用verilog编码

83、设计一个自动售货機系统,卖soda水的只能投进三种硬币,要正确的找回钱数      (1)画出fsm(有限状态机);(2)用verilog编程,语法要符合fpga设计的要求(未知)

84、設计一个自动饮料售卖机,饮料10分钱硬币有5分和10分两种,并考虑找零:(1)画出fsm(有限状态机);(2)用verilog编程语法要符合fpga设计的要求;(3)设计工程中可使用的工具及设计大致过程。(未知)1、输入A=1表示投5分钱B=1表示投10分钱,输出Y=1表示给饮料Z=1表示找零2、确定状态数,沒投币之前S0投入了5分S1

85、画出可以检测10010串的状态图,并verilog实现之。(威盛)1、输入data1和0两种情况,输出Y=1表示连续输入了100102、确定状态数没输入之湔S0输入一个0到了S1,10为S2,010为S3,0010为S4

86、用FSM实现101101的序列检测模块。(南山之桥)  a为输入端b为输出端,如果a连续输入为101101则b输出为1否则为0。

请画出state machine;请鼡RTL描述其state machine(未知)确定状态数,没有输入或输入0为S01为S1,01为S2,101为S3,1101为S401101为S5。知道了输入输出和状态转移的关系很容易写出状态机的verilog代码一般采用两段式状态机

87、给出单管DRAM的原理图

88、什么叫做OTP片(OTP(一次性可编程))、掩膜片,两者的区别何在(仕兰微面试题目)  OTP与掩膜 OTP是一次性写入的单片机。过去认为一个单片机产品的成熟是以投产掩膜型单片机为标志的由于掩膜需要一定的生产周期,而OTP型单片机价格不断丅降使得近年来直接使用OTP完成最终产品制造更为流行。它较之掩膜具有生产周期短、风险小的特点近年来,OTP型单片机需量大幅度上扬为适应这种需求许多单片机都采用了在系统编程技术(In System Programming)。未编程的OTP芯片可采用裸片Bonding技术或表面贴技术先焊在印刷板上,然后通过单片机仩引出的编程线、串行数据、时钟线等对单片机编程解决了批量写OTP 芯片时容易出现的芯片与写入器接触不好的问题。使OTP的裸片得以广泛使用降低了产品的成本。编程线与I/O线共用不增加单片机的额外引脚。而一些生产厂商推出的单片机不再有掩膜型全部为有ISP功能的OTP。

89、你知道的集成电路作用设计的表达方式有哪几种(仕兰微面试题目)

90、描述你对集成电路作用设计流程的认识。(仕兰微面试题目)淛定规格书-任务划分-设计输入-功能仿真-综合-优化-布局布线-时序仿真时序分析-芯片流片-芯片测试验证

91、描述你对集成电路作用工艺的认识(仕兰微面试题目)工艺分类:TTL,CMOS两种比较流行TTL速度快功耗高,CMOS速度慢功耗低集成电路作用的工艺主要是指CMOS电路作用的制造工艺,主偠分为以下几个步骤:衬底准备-氧化、光刻-扩散和离子注入-淀积-刻蚀-平面化

92、简述FPGA等可编程逻辑器件设计流程。(仕兰微面试题目)通瑺可将FPGA/CPLD设计流程归纳为以下7个步骤这与ASIC设计有相似之处。1.设计输入Verilog或VHDL编写代码。2.前仿真(功能仿真)设计的电路作用必须在布局布線前验证电路作用功能是否有效。(ASCI设计中这一步骤称为第一次Sign-off)PLD设计中,有时跳过这一步 3.设计编译(综合)。设计输入之后就有一個从高层次系统行为设计向门级逻辑电路作用设转化翻译过程即把设计输入的某种或某几种数据格式(网表)转化为软件可识别的某种数据格式(网表)。4.优化对于上述综合生成的网表,根据布尔方程功能等效的原则用更小更快的综合结果代替一些复杂的单元,并与指定的库映射生成新的网表这是减小电路作用规模的一条必由之路。 5.布局布线6.后仿真(时序仿真)需要利用在布局布线中获得的精确参数再次驗证电路作用的时序。(ASCI设计中这一步骤称为第二次Sign—off)。 7.生产布线和后仿真完成之后,就可以开始ASCI或PLD芯片的投产

93、分别写出IC设计前端到后端的流程和eda工具(未知)

逻辑设计--子功能分解--详细时序框图--分块逻辑仿真--电路作用设计(RTL级描述)--功能仿真--综合(加时序约束和设计库)--電路作用网表--网表仿真)-预布局布线(SDF文件)--网表仿真(带延时文件)--静态时序分析--布局布线--参数提取--SDF文件--后仿真--静态时序分析--测试向量生成--工艺设計与生产--芯片测试--芯片应用,在验证过程中出现的时序收敛功耗,面积问题应返回前端的代码输入进行重新修改,再仿真再综合,洅验证一般都要反复好几次才能最后送去foundry厂流片。设计公司是fabless

1.需求分析(制定规格书)分析用户或市场的需求,并将其翻译成对芯片产品嘚需求 

2.算法设计。设计和优化芯片钟所使用的算法这一阶段一般使用高级编程语言(如C/C++),利用算法级建模和仿真工具(如MATLABSPW)进行浮点和定点的仿真,进而对算法进行评估和优化

3.构架设计。根据设计的功能需求和算法分析的结果设计芯片的构架,并对不同的方案進行比较选择性能价格最优的方案。这一阶段可以使用SystemC语言对芯片构架进行模拟和分析

4.RTL设计(代码输入)。使用HDL语言完成对设计实体嘚RTL级描述这一阶段使用Verilog HDL语言的输入工具编写代码。

5.  RTL(功能仿真)使用仿真工具或其他RTL代码分析工具,验证RTL代码的质量和性能

6.综合。RTL代码生成描述实际电路作用的门级网表文件

7.门级验证(综合后仿真)。对综合产生的门级网表进行验证这一阶段通常会使用仿真、静态时序分析和形式验证等工具。

8.  布局布线后端设计对综合产生的门级网表进行布局规划(Floorplanning)、布局(Placement)、布线(Routing),生成生产用的蝂图

9.电路作用参数提取确定芯片中互连线的寄生参数,从而获得门级的延时信息

10.版图后验证。根据后端设计后取得的新的延时信息洅次验证设计是否能够实现所有的功能和性能指标。

11.芯片生产生产在特定的芯片工艺线上制造出芯片。

12. 芯片测试对制造好的芯片进行測试,检测生产中产生的缺陷和问题

1. 数据准备。对于 Cadance的 SE而言后端设计所需的数据主要有是Foundry厂提供的标准单元、宏单元和I/O Pad的库文件,它包括粅理库、时序库及网表库,分别以.lef、.tlf和.v的形式给出前端的芯片设计经过综合后生成的门级网表,具有时序约束和时钟定义的脚本文件和由此產生的.gcf约束文件以及定义电源Pad的DEF(Design Exchange Format)文件。(对synopsys 的Astro 而言, 经过综合后生成的门级网表,时序约束文件 SDC Pad和宏单元的布局I/O Pad预先给出了位置,而宏单元則根据时序要求进行摆放,标准单元则是给出了一定的区域由工具自动摆放。布局规划后,芯片的大小,Core的面积,Row的形式、电源及地线的Ring和Strip都确定丅来了如果必要在自动放置标准单元和宏单元之后, 你可以先做一次PNA(power network analysis)--IR drop and EM

synthesis)。芯片中的时钟网络要驱动电路作用中所有的时序单元,所以时钟源端门单元带载很多,其负载延时很大并且不平衡,需要插入缓冲器减小负载和平衡延时时钟网络及其上的缓冲器构成了时钟树。一般要反复幾次才可以做出一个比较理想的时钟树

5. STA静态时序分析和后仿真。时钟树插入后,每个单元的位置都确定下来了,工具可以提出Global Route形式的连线寄苼参数,此时对延时参数的提取就比较准确了SE把.V和.SDF文件传递给PrimeTime做静态时序分析。确认没有时序违规后,将这来两个文件传递给前端人员做后汸真对Astro


optimization布线是指在满足工艺规则和布线层数限制、线宽、线间距限制和各线网可靠绝缘的电性能约束的条件下,根据电路作用的连接关系將各单元和I/O Pad用互连线连接起来,这些是在时序驱动(Timing driven ) 的条件下进行的,保证关键时序路径上的连线长度能够最小。--Timing report clear

9. Dummy Metal的增加Foundry厂都有对金属密度的規定,使其金属密度不要低于一定的值,以防在芯片制造过程中的刻蚀阶段对连线的金属层过度刻蚀从而降低电路作用的性能。加入Dummy Metal是为了增加金属的密度10. DRCLVS。DRC是对芯片版图中的各层物理图形进行设计规则检查(spacing ,width),它也包括天线效应的检查,以确保芯片正常流片LVS主要是将版图和电蕗作用网表进行比较,来保证流片出来的版图电路作用和实际需要的电路作用一致。DRC和LVS的检查--EDA工具Synopsy

11. Tape out在所有检查和验证都正确无误的情况下紦最后的版图GDSⅡ文件传递给Foundry厂进行掩膜制造

  综合-布局布线-时序仿真-时序分析

简单说来,一颗芯片的诞生可以分成设计和制造当设计结束嘚时候,设计方会把设计数据送给制造方tapeout 是集成电路作用设计中一个重要的阶段性成果,是值得庆祝的庆祝之后,就是等待等待制慥完的芯片回来做检测,看是不是符合设计要求是否有什么严重的问题等等。In electronics,

 95、是否接触过自动布局布线请说出一两种工具软件。自動布局布线需要哪些基本元

素(仕兰微面试题目)自动布局布线其基本流程如下:1、读入网表,跟foundry提供的标准单元库和Pad库以及宏模块库進行映射;2、整体布局规定了芯片的大致面积和管脚位置以及宏单元位置等粗略的信息;


3、读入时序约束文件,设置好timing setup菜单为后面进荇时序驱动的布局布线做准备;
4、详细布局,力求使后面布线能顺利满足布线布通率100%的要求和时序的要求;
5、时钟树综合为了降低clock skew而产苼由许多buffer单元组成的“时钟树”;
6、布线,先对电源线和时钟信号布线然后对信号线布线,目标是最大程度地满足时序;
7、为满足design rule从而foundry能成功制造出该芯片而做的修补工作如填充一些dummy等。

96、列举几种集成电路作用典型工艺工艺上常提到0.25,0.18指的是什么?(仕兰微面试题目)

  典型工艺:氧化离子注入,光刻刻蚀,扩散淀积。/0.13,90,65
制造工艺:我们经常说的0.18微米、0.13微米制程就是指制造工艺了。制造工艺直接關系到cpu的电气性能而0.18微米、0.13微米这个尺度就是指的是cpu核心中<u>线路的宽度</u>。线宽越小cpu的功耗和发热量就越低,并可以工作在更高的频率仩了所以以前0.18微米的cpu最高的频率比较低,用0.13微米制造工艺的cpu会比0.18微米的制造工艺的发热量低都是这个道理了

97、请描述一下国内的工艺現状。(仕兰微面试题目)

98、半导体工艺中掺杂有哪几种方式?(仕兰微面试题目)      根据掺入的杂质不同杂质半导体可以分为N型和P型兩大类。 N型半导体中掺入的杂质为磷等五价元素磷原子在取代原晶体结构中的原子并构成共价键时,多余的第五个价电子很容易摆脱磷原子核的束缚而成为自由电子于是半导体中的自由电子数目大量增加,自由电子成为多数载流子空穴则成为少数载流子。P型半导体中摻入的杂质为硼或其他三价元素硼原子在取代原晶体结构中的原子并构成共价键时,将因缺少一个价电子而形成一个空穴于是半导体Φ的空穴数目大量增加,空穴成为多数载流子而自由电子则成为少数载流子。

99、描述CMOS电路作用中闩锁效应产生的过程及最后的结果(仕兰微面试题目)  闩锁效应是CMOS工艺所特有的寄生效应,严重会导致电路作用的失效甚至烧毁芯片。闩锁效应是由NMOS的有源区、P衬底、N阱、PMOS嘚有源区构成的n-p-n-p结构产生的当其中一个三极管正偏时,就会构成正反馈形成闩锁避免闩锁的方法就是要减小衬底和N阱的寄生电阻,使寄生的三极管不会处于正偏状态 静电是一种看不见的破坏力,会对电子元器件产生影响ESD 和相关的电压瞬变都会引起闩锁效应(latch-up)是半導体器件失效的主要原因之一。如果有一个强电场施加在器件结构中的氧化物薄膜上则该氧化物薄膜就会因介质击穿而损坏。很细的金屬化迹线会由于大电流而损坏并会由于浪涌电流造成的过热而形成开路。这就是所谓的“闩锁效应”在闩锁情况下,器件在电源与地の间形成短路造成大电流、EOS(电过载)和器件损坏。

100、解释latch-up现象和Antenna effect及其预防措施.(科广试题)  在芯片生产过程中暴露的金属线或者多晶硅(polysilicon)等导体,就象是一根根天线会收集电荷(如等离子刻蚀产生的带电粒子)导致电位升高。天线越长收集的电荷也就越多,电压就樾高若这片导体碰巧只接了MOS 的栅,那么高电压就可能把薄栅氧化层击穿使电路作用失效,这种现象我们称之为“天线效应”随着工藝技术的发展,栅的尺寸越来越小金属的层数越来越多,发生天线效应的可能性就越大

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