IC人才培养中系列课程改革与教学实践研究

探索了大学本科集成电路人才培养中集成电路分析与设计系列课程的改革与教学实践。具体以吉林大学为例,介绍了相关系列课程建设中课程体系和教学内容的构建以及所开展的教学实践工作。     

具有模数转换功能的数字电位器电桥电路

针对一般电桥测量电路的输出量为模拟信号的问题,提出了一种具有模数转换( A/D: Analog-to-Digital)功能的数字电位器电桥测量电路。该电路由数字电位器、微处理器、电压比较器等芯片组成,实现了转换速度为226 ～ 926 μs、测量相对误差小于0． 15% 的A/D 转换功能。经实验验证,该电路不仅能自动调节电桥平衡,还可实时测量且输出电桥可变电阻值或待测信号的数字量,该设计扩展了电桥的功能,省去一般采用电桥的电路系统中的A/D 转换芯片,简化了电路设计。     

光强自助校准的太阳能电池 J-V 自动测试系统

为解决现有太阳能电池测试系统结构复杂、价格昂贵和使用不便等问题,研制了一种具有光强自动校准功能的太阳能电池 J-V( Current Density-Voltage) 特性测试系统,能实现多个太阳能电池器件的自动测 量。系统由计算机及测试软件、数字源表 Keithley2400、输出功率为 500 W 的氙灯光源及其驱动电源、多器件自动 切换及其测量电路、标准光电二极管组成的光电流测量电路及光强校准电路、氙灯工作时长测量电路等模块构成,上位机测试软件采用 Visual Basic 语言编写。测试软件依据在标准光电二极管测到的光电流,并通过单片机控制的调光电路输出相应的直流电压到氙灯驱动电源,实现了氙灯光强的自动校准和标准100 mW /cm2 AM1． 5太阳光谱的输出,同时测试软件通过数字源表和多器件自动测量电路分别测得各器件的 J-V 特性,并计算出器件的效率等参数。测试结果表明,该系统达到了既定的设计目标,具有成本低、自动化程度高且使用方便等特点。     

采用SOC芯片的便携式无线心电监护系统

针对传统心电监护装置电路结构复杂、 体积大、 携带不便等问题, 设计一种高度集成的便携式无线心电监护系统。系统采用模拟前端SOC(System On Chip)芯片ADS1298作为心电信号（ECG： Electro Cardio Gram）测量的核心芯片, 结合高速、 低功耗的单片机STC12LE5A60S2以及无线传输模块, 再将ECG数据传输给上位
机, 由LabVIEW软件编写的程序完成ECG信号处理。测试结果表明, 该系统具有电路结构简单、 体积小, 抗干扰能力强、 便携式、 高精度等优点, 有利于对心血管疾病的院前发现、 防治和远程诊治, 同时降低了心源性猝死的发生率。     

无线USB通信装置的研制

为解决有线USB(Universal Serial Bus)设备放置距离近且放置混乱等问题, 研制了一款既包含点对点无线USB装置也包含一点对多点的无线USB集线器装置, 可以实现无线打印功能。该系统以S3C2440 ARM9处理器为控制核心, 采用Linux操作系统, 无线部分采用WiFi(Wireless Fidelity)实现。测试结果表明, 该装置可以达到较好的无线打印效果。