硅磁敏三极管开关集成电路设计

论文摘要

集成电路的研究可以提高我国此领域产品的水平。就应用的角度来说,对集成电路的研究必不可少,在军用方面,现代武器系统急需体积小、驱动能力大、高集成度的集成电路。另外在航空航天领域也需要大量的集成电路。目前,集成电路技术的发展主流方向以片上系统集成SOC(System On Chip)为代表,并且特征尺寸也从0.18μm,0.13μm,90nm发展到45nm,不论从代表前沿科学基础理论研究的国家自然科学基金的立项项目,还是代表集成电路产业发展方向的各个主要的集成电路设计、制造公司的研发目标,都可以反映出集成电路向SOC单片化发展的趋势。SOC是一种将各种不同功能的模块集成在同一芯片上的集成电路实现的概念。集成电路这些年来迅速发展,把各种类型的传感器集成化,并与半导体融为一体,不仅实现了传感器的微型化,还会实现系统化,将各种保障电路,例如调整、保护电路、自校准电路、自调整、自补偿电路等集成在一起,使其成为智能传感器。本文介绍了硅磁敏三极管差分电路的工艺及特性,并从差分放大、电压比较和电平输出三部分设计、模拟了硅磁敏三极管开关集成电路。实验测试硅磁敏三极管差分电路的集电极电流相对磁灵敏度达到了131%/T。设计的双极开关集成电路通过Multisim软件的仿真,给出了良好的输入、输出曲线,最后根据电路,设计了双极型集成电路版图。实验结果表明,此开关集成电路达到了设计的要求。因此,本课题的研究为今后进一步开展磁控开关的应用有重要意义。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 集成电路的分类
• 1.3 集成电路发展简史
• 1.4 集成开关电路的研究现状和发展趋势
• 第2章 磁敏三极管的基本结构、工作原理及基本特性
• 2.1 磁敏三极管的基本结构、设计原则
• 2.2 磁敏三极管的工作原理
• 2.3 磁敏三极管的基本特性
• 2.4 本章小结
• 第3章 硅磁敏三极管差分电路
• 3.1 硅磁敏三极差分电路的设计原理
• 3.2 硅磁敏三极管差分电路的工作原理
• 3.3 硅磁敏三极管差分电路的灵敏度
• 3.4 硅磁敏三极管差分电路的结构
• 3.5 硅磁敏三极管差分电路的工艺
• 3.6 本章小结
• 第4章 开关集成电路的设计与模拟
• 4.1 差分放大电路的设计与模拟
• 4.2 电压比较电路的设计与模拟
• 4.3 开关集成电路的仿真
• 4.4 主要参数
• 4.5 本章小结
• 第5章 电路的版图
• 5.1 双极版图设计步骤
• 5.2 版图设计原则
• 5.3 双极开关电路中的元件结构
• 5.4 流片版图
• 5.5 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献