【正文】 上是與構(gòu)成集成電路的元件和器件的某些電參數(shù)隨溫度變化的特性有關(guān)系。因此，本節(jié)首先介紹了構(gòu)成集成電路的元件和器件的能夠影響集成電路性能的某些電參數(shù)隨溫度變化的特性，即電阻阻值隨溫度變化而變化的特性、pn結(jié)正向?qū)▔航礦F隨溫度變化而變化的特性和晶體管電流放大倍數(shù)223。隨溫度變化而變化的特性。進(jìn)而討論了集成電路性能參數(shù)隨溫度變化與構(gòu)成集成電路的元件和器件的某些電參數(shù)隨溫度變化的關(guān)系，給出了集成電路電流參數(shù)的溫度特性，即電路輸出低電平電源電流ICCL 的溫度特性、電路輸出高電平電源電流ICCH的溫度特性、電路輸入短路電流IIL 的溫度特性 和 電路輸入交叉漏電流IIH的溫度特性 ； 給出了集成電路電壓參數(shù)的溫度特性，即電路輸出高電平 VOH 的溫度特性、電路輸出低電平VOL的溫度特性、電路的關(guān)門電平 VILmax的溫度特性 和電路的開門電平 VIHmin 的溫度特性； 并且給出了集成電路瞬態(tài)參數(shù)的溫度特性，即電路平均傳輸延遲時間的溫度特性。 課程難點：由于集成電路性能參數(shù)隨溫度變化是構(gòu)成集成電路的元件和器件的某些電參數(shù)隨溫度變化的一種綜合反映。因此，掌握構(gòu)成集成電路的元件和器件的某些電參數(shù)隨溫度怎樣變化和為何變化是重要的；掌握集成電路性能參數(shù)隨溫度變化與構(gòu)成集成電路的元件和器件的哪些電參數(shù)隨溫度的變化有關(guān)系也是重要的。 基本要求：掌握電阻隨溫度變化的實際關(guān)系，掌握pn結(jié)正向壓降VF隨溫度變化的實際關(guān)系，掌握晶體管電流放大倍數(shù)223。隨溫度變化的實際關(guān)系。了解集成電路的有關(guān)電流參數(shù)，電壓參數(shù)，瞬態(tài)參數(shù)隨溫度變化與構(gòu)成集成電路的元件和器件的哪些電參數(shù)隨溫度的變化有關(guān)系，是何種關(guān)系（關(guān)系式）。會綜合各種關(guān)系隨溫度變化的變化情況，能得到受綜合變化影響的集成電路有關(guān)參數(shù)隨溫度變化的結(jié)果。 167。 TTL門電路的邏輯擴展 2學(xué)時 內(nèi)容：1 TTL擴展門電路—— 用TTL與非門構(gòu)成的其它門電路 非門 TTL與非門擴展的與門 TTL與非門擴展的與或非門和或非門 TTL與非門擴展的或門 TTL擴展異或門 TTL輸出管集電極開路門(OC門) TTL與非門構(gòu)成的三態(tài)邏輯門(TSL門) 2 有關(guān)集成觸發(fā)器——TTL與非門構(gòu)成的觸發(fā)器 D型前沿觸發(fā)器 由四管單元TTL與非門2個+二管單元TTL與非門4個構(gòu)成 后沿觸發(fā)集成JK觸發(fā)器 由三管單元TTL與非門2個+六管單元TTL與非門構(gòu)成的與或非門2個構(gòu)成 課程重點：本節(jié)介紹了如何使用TTL與非門為基礎(chǔ)門電路，用以構(gòu)成其它功能的門電路，即構(gòu)成非門、與門、與或非門、或非門、或門和異或門等；為了改變兩個以上門的輸出間不能線與的的弊端，引入了集電極開路門；為了改進(jìn)集電極開路門丟失了原有電路的圖騰柱輸出（速度快、輸出阻抗低）特點，又引入了三態(tài)邏輯門。本節(jié)介紹了如何使用TTL與非門為基礎(chǔ)門電路，用以構(gòu)成集成觸發(fā)器，本節(jié)主要介紹了兩種集成觸發(fā)器電路，即D型前沿觸發(fā)器和后沿觸發(fā)集成JK觸發(fā)器；對D型前沿觸發(fā)器電路分析討論可知，整個電路的構(gòu)成由2個四管單元TTL與非門構(gòu)成基本RS觸發(fā)器，而由4個二管單元TTL與非門作為內(nèi)部引導(dǎo)門；對后沿觸發(fā)集成JK觸發(fā)器電路分析討論可知，整個電路的構(gòu)成是以2個集電極開路的三管單元TTL與非門作為引導(dǎo)門，而以2個六管單元TTL與非門構(gòu)成的與或非門為基本門，其穩(wěn)定工作條件時基本門速度要遠(yuǎn)快于引導(dǎo)門速度。本節(jié)詳細(xì)討論了用TTL與非門作為基礎(chǔ)門電路構(gòu)成其它功能的門電路和構(gòu)成集成觸發(fā)器時，在邏輯關(guān)系上是如何變換的，各種其它功能的門電路和集成觸發(fā)器的電路是如何構(gòu)成的。構(gòu)成的新功能的門電路和集成觸發(fā)器的電路分析和功能分析。 課程難點：使用TTL與非門為基礎(chǔ)門電路可以構(gòu)成其它功能的門電路，也可以使用TTL與非門為基礎(chǔ)門電路和以用TTL與非門為基礎(chǔ)構(gòu)成的其它功能的門電路，來構(gòu)成集成觸發(fā)器。而使用各種其它功能的門電路和各種集成觸發(fā)器電路，可構(gòu)成各種功能的邏輯集成電路。因此，應(yīng)特別注意用TTL與非門為基礎(chǔ)門電路構(gòu)成其它功能的門電路時，邏輯關(guān)系上的分析，也應(yīng)特別注意用TTL與非門為基礎(chǔ)門和以TTL與非門為基礎(chǔ)門電路構(gòu)成的其它功能的門電路共同構(gòu)成集成觸發(fā)器電路時，邏輯關(guān)系上的分析。還應(yīng)特別注意，用TTL與非門為基礎(chǔ)門電路構(gòu)成的其它功能門電路的電路結(jié)構(gòu)；以及用TTL與非門為基礎(chǔ)門和以TTL與非門為基礎(chǔ)門電路構(gòu)成的其它功能的門電路共同構(gòu)成的集成觸發(fā)器電路的電路結(jié)構(gòu)。 基本要求：了解各種集成門電路電路結(jié)構(gòu)，能進(jìn)行集成門電路的電路分析和功能分析。了解用TTL與非門為基礎(chǔ)門構(gòu)成各種其它功能的門電路時，電路結(jié)構(gòu)上的差別（或不同）。能獨立完成TTL與非門到其它功能的門電路電路結(jié)構(gòu)上的轉(zhuǎn)變，清楚其中的功能轉(zhuǎn)換過程和邏輯關(guān)系變化。了解集成觸發(fā)器電路的電路結(jié)構(gòu)和邏輯關(guān)系；知道用TTL與非門為基礎(chǔ)門電路和用以TTL與非門為基礎(chǔ)構(gòu)成的其它功能的門電路來共同構(gòu)成集成觸發(fā)器時，如何進(jìn)行邏輯關(guān)系轉(zhuǎn)換；知道如何采用TTL與非門為基礎(chǔ)門電路和用以TTL與非門為基礎(chǔ)構(gòu)成的其它功能的門電路，來共同構(gòu)成集成觸發(fā)器電路。 第二章： TTL集成電路作業(yè) 補充思考題7題+書上習(xí)題5題 第三章： TTL中大規(guī)模集成電路 （3學(xué)時） 167。 簡化邏輯門 內(nèi)容：1 簡化與非邏輯門 二管單元簡化與非門 三管單元簡化與非門 抗飽和簡化與非門 強驅(qū)動內(nèi)部與非門 2 其它簡化門 簡化與門 簡化與或非門 課程重點：在中大規(guī)模集成電路設(shè)計中，要想提高集成度，最有效的方法就是簡化邏輯門電路。簡化邏輯門一般用于輸入門和輸出門之間的內(nèi)部門中，因為內(nèi)部門是輸入門和輸出門之間的連接門，它不直接感受外部信號的干擾，外部信號的干擾由輸入門承受，因此抗干擾能力要求不高；它不直接驅(qū)動外部負(fù)載，驅(qū)動外部負(fù)載由輸出門擔(dān)當(dāng)，因此帶負(fù)載能力要求不強。簡化邏輯門在應(yīng)用于輸入門時，應(yīng)注意滿足電路抗干擾能力的要求；簡化邏輯門應(yīng)用于輸出門時，應(yīng)注意滿足電路帶負(fù)載能力的要求。本節(jié)介紹了簡化與非門，其中有二管單元簡化與非門、三管單元簡化與非門、抗飽和簡化與非門和強驅(qū)動內(nèi)部與非門；本節(jié)還介紹了其它簡化門電路，即簡化與門和簡化與或非門等。 課程難點：在不影響電路邏輯功能條件下，各種簡化邏輯門的電路結(jié)構(gòu)。簡化邏輯門應(yīng)用于輸入門時，對應(yīng)于電路抗干擾能力的分析；簡化邏輯門應(yīng)用于輸出門時，對應(yīng)于電路帶負(fù)載能力的分析。簡化邏輯門應(yīng)用于內(nèi)部門時，對特定電路，選擇那種最實用的簡化邏輯門。 基本概念： 1 輸入門與輸入端直接連接的電路門。 2 輸出門與輸出端直接連接的電路門。 3 內(nèi)部門輸入門和輸出門之間的連接的電路門。 4 簡化邏輯門在門電路功能不變的條件下，進(jìn)行了線路上簡化或元器件數(shù)量上簡化的邏輯門。 基本要求：知道構(gòu)成中大規(guī)模集成電路的輸入門，輸出門和內(nèi)部門三大部分各自的基本要求，其中，內(nèi)部門的構(gòu)成門電路數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過輸入門和輸出門的構(gòu)成門電路數(shù)量之和。知道要想提高集成度，減小集成電路體積，應(yīng)從簡化邏輯門電路開始入手。清楚簡化邏輯門一般用于內(nèi)部門，在滿足電路性能要求時，簡化邏輯門也可用于輸入門和輸出門，即滿足抗干擾能力要求時，可用于輸入門；滿足帶負(fù)載能力要求時，可用于輸出門，因此一定要清楚了解其應(yīng)用條件。了解二管單元簡化與非門，三管單元簡化與非門電路結(jié)構(gòu)及特點，了解特殊應(yīng)用條件下的簡化與非門；了解由簡化與非門構(gòu)成的其它簡化門電路。能進(jìn)行正確的功能分析和邏輯分析。 167。 單管邏輯門 內(nèi)容：1 單管禁止門及應(yīng)用 單管禁止門電路結(jié)構(gòu)及邏輯分析 單管禁止門在集成電路中的應(yīng)用 兩單管禁止門連接構(gòu)成簡化異或非門 兩單管禁止門和一非門構(gòu)成異或門 兩單管禁止門的射極連接完成三個與非門功能 2 串級與非門及應(yīng)用 串級與非門電路結(jié)構(gòu)及邏輯分析 串級與非門在集成電路中的應(yīng)用 3 單管邏輯門的特點 單管邏輯門的優(yōu)點 單管邏輯門的缺點及改進(jìn) 課程重點: 為簡化中大規(guī)模集成電路，可在集成電路中采用單管門完成各種復(fù)雜的邏輯功能。本節(jié)介紹了單管禁止門的電路結(jié)構(gòu)和工藝結(jié)構(gòu)，以及單管禁止門的邏輯功能，它的電路結(jié)構(gòu)由一只晶體管和一只電阻構(gòu)成，晶體管的基極和發(fā)射極作為輸入，集電極作為輸出，電阻作為內(nèi)部集電極負(fù)載；它的邏輯功能是完成禁止門功能。本節(jié)還介紹了串級與非門的電路結(jié)構(gòu)和工藝結(jié)構(gòu)，以及串級與非門的邏輯功能，串級與非門的電路結(jié)構(gòu)由一只二發(fā)射極晶體管和一只電阻構(gòu)成，同樣晶體管的基極和兩個發(fā)射極作為輸入，集電極作為輸出，電阻作為內(nèi)部集電極負(fù)載；它的邏輯功能是完成串級與非的功能。本節(jié)還討論了兩種單管門在集成電路中的典型應(yīng)用，特別是當(dāng)兩只單管禁止門或兩只串級與非門連接使用時，可完成許多很復(fù)雜的功能，如兩只單管禁止門連接使用，可構(gòu)成簡化異或非門、簡化異或門或完成三個與非門功能；而兩只串級與非門連接使用，可完成比兩只單管禁止門連接使用復(fù)雜的多的邏輯功能。 課程難點：單管門在集成電路中可單獨使用，也可組合使用。使用時，可在集成電路中采用單管門完成各種復(fù)雜的邏輯功能。因此，掌握單管禁止門和串級與非門這兩種單管門的電路結(jié)構(gòu)，各自的邏輯功能是必要的；掌握單管禁止門和串級與非門在集成電路中組合使用也是必要的。更必須知道單管門應(yīng)用時的缺陷和如何消除這種缺陷。 基本要求：知道為簡化中大規(guī)模集成電路，可在集成電路設(shè)計中有條件的使用單管門完成各種復(fù)雜的邏輯功能。了解單管禁止門的基本電路結(jié)構(gòu)，工藝結(jié)構(gòu)和基本功能，以及應(yīng)用于集成電路中時可完成的典型功能；了解串級與非門的基本電路結(jié)構(gòu)，工藝結(jié)構(gòu)和基本功能，以及應(yīng)用于集成電路中時，不同連接方式可完成的各種復(fù)雜典型功能。了解單管邏輯門的應(yīng)用優(yōu)點和可能出現(xiàn)的問題，知道因連接不當(dāng)而出現(xiàn)的各種邏輯錯誤，以及采用隔離門可去除邏輯錯誤的方法。 第三章：TTL中大規(guī)模集成電路作業(yè) 補充思考題2題+書上習(xí)題3題 第四章： TTL電路的版圖設(shè)計 （4學(xué)時） 167。 集成電路版圖設(shè)計的一般程序 內(nèi)容：1 版圖設(shè)計及版圖設(shè)計依據(jù) 版圖設(shè)計 版圖設(shè)計依據(jù)2 版圖設(shè)計的一般程序 確定版圖設(shè)計的基本尺寸和設(shè)計規(guī)則， 確定元器件尺寸 劃分隔離島 排版布線課程重點：版圖設(shè)計的一般程序 和設(shè)計過程中的每一個步驟的具體要求，每一個步驟具體可實施的措施。由本節(jié)所介紹的設(shè)計依據(jù)可知，版圖設(shè)計不僅要求設(shè)計者富有理論知識，而且要非常熟悉制造工藝；即不僅要熟悉電路參數(shù)和功能要求、熟悉電路的工作原理，而且要熟知電路的工藝結(jié)構(gòu)及完成各種工藝結(jié)構(gòu)的工藝水平。 課程難點：無 基本概念： 1 版圖設(shè)計集成電路制造中各次光刻板圖的總圖設(shè)計（套合版圖）。 2排版布線在草圖上形成各元器件正確的布線連接，然后按標(biāo)準(zhǔn)尺寸的一定倍率繪制出總圖。 基本要求：了解何謂集成電路的版圖設(shè)計，集成電路的版圖設(shè)計與分離器件版圖設(shè)計有何不同；了解版圖設(shè)計的依據(jù)。知道為完成版圖設(shè)計而必須熟悉的各種電路參數(shù)和功能要求；必須熟悉的各種電路工作原理及性能要求；必須熟悉的集成電路的制造工藝的重要性。熟知版圖設(shè)計的一般程序；熟知芯片基本尺寸設(shè)計，各元器件尺寸和位置設(shè)計；熟知隔離島的劃分和排版布線的要求；熟知完成集成電路制造的各種手段。 167。 版圖基本尺寸的確定 內(nèi)容：1 版圖基本尺寸選取原則 版圖基本尺寸選取依據(jù) 版圖基本尺寸選取原則 2 版圖基本尺寸的確定 掩模圖形最小線寬的確定 掩模圖形最小間距的確定 計算掩模圖形最小間距時考慮的因素 掩模圖形最小間距推導(dǎo) 課程重點：版圖設(shè)計時，如何確定掩模圖形最小線寬和掩模圖形最小間距是十分重要的。本節(jié)給出了影響選取掩模圖形最小線寬的各種工藝因素，電性因素和誤差因素；也給出了影響選取掩模圖形最小間距的各種工藝因素，電性因素和誤差因素。本節(jié)還給出了掩模圖形最小間距推導(dǎo)的步驟和推導(dǎo)實例。 課程難點：在版圖設(shè)計時，必須確定掩模圖形最小線寬和掩模圖形最小間距。而掩模圖形最小線寬和掩模圖形最小間距的確定，受到各種工藝因素的影響，如擴散工藝中