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SPICE

指数 SPICE

以積體電路為重點的模擬程式(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis, SPICE),是一种用于电路描述与仿真的语言与仿真器软件,用于检测电路的连接和功能的完整性,以及用于预测电路的行为。SPICE主要用于模拟电路和混合信号电路的仿真。由此我們便可以清楚地了解:SPICE這套程式原先發展的目的是為了模--擬電子系統中日益重要的積體電路。 由於積體電路不如傳統電路一般可以在麵包板(breadboard)或印刷電路板(Printed circuit board)上做實驗來驗證設計結果,所以為了提高積體電路正式生產時的良率(yield)及降低成本,勢必要在進入實際製程階段前對其電路特性做「檢查」,確保性能在規格範圍之內。.

目录

  1. 17 关系: 基爾霍夫電路定律双极性晶体管Cancer節點分析爾利效應电子学电子电路仿真电子电路设计静态时序分析计算机科学自由软件历史電子設計自動化軟體比較集成电路设计NI MultisimWAV桑迪亚国家实验室模拟验证

基爾霍夫電路定律

基爾霍夫電路定律(Kirchhoff Circuit Laws)簡稱為基爾霍夫定律,指的是兩條電路學定律,基爾霍夫電流定律與基爾霍夫電壓定律。它們涉及了電荷的守恆及電勢的保守性。1845年,古斯塔夫·基爾霍夫首先提出基爾霍夫電路定律。現在,這定律被廣泛地應用於電機工程學。 從馬克士威方程組可以推導出基爾霍夫電路定律。但是,基爾霍夫並不是依循這條思路發展,而是從格奧爾格·歐姆的工作成果加以推廣得之。.

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双极性晶体管

双极性電晶體(bipolar transistor),全称双极性结型晶体管(bipolar junction transistor, BJT),俗称三极管,是一种具有三个终端的电子器件。双极性晶体管是电子学历史上具有革命意义的一项发明,其发明者威廉·肖克利、约翰·巴丁和沃尔特·布喇顿被授予1956年的诺贝尔物理学奖。 这种晶体管的工作,同时涉及电子和空穴两种载流子的流动,因此它被称为双极性的,所以也稱雙極性載子電晶體。这种工作方式与诸如场效应管的单极性晶体管不同,后者的工作方式仅涉及单一种类载流子的漂移作用。两种不同掺杂物聚集区域之间的边界由PN结形成。 双极性晶体管由三部分掺杂程度不同的半导体制成,晶体管中的电荷流动主要是由于载流子在PN结处的扩散作用和漂移运动。以NPN電晶體為例,按照设计,高掺杂的发射极区域的电子,通过扩散作用运动到基极。在基极区域,空穴为多数载流子,而电子少数载流子。由于基极区域很薄,这些电子又通过漂移运动到达集电极,从而形成集电极电流,因此双极性晶体管被归到少数载流子设备。 双极性晶体管能够放大信号,并且具有较好的功率控制、高速工作以及耐久能力,,所以它常被用来构成放大器电路,或驱动扬声器、电动机等设备,并被广泛地应用于航空航天工程、医疗器械和机器人等应用产品中。 通斷(傳遞訊號)時的雙極晶體管表現出一些延遲特性。大多數晶體管,尤其是功率晶體管,具有長的儲存時間,限制操作處理器的最高頻率。一種方法用於減少該存儲時間是使用Baker clamp。.

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Cancer

Cancer可以指:.

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節點分析

在電路分析裏,節點分析(nodal analysis)是一種用電路的節點電壓來分析電路的一種方法。 節點分析與網目分析是分析電路所使用的兩種主要方法。克希荷夫電流定律與克希荷夫電壓定律分別是節點分析與網目分析的基礎理論。根據克希荷夫電流定律,節點分析會對於每一節點給出一個方程式,要求所有進入某節點的支路電流的總和等於所有離開這節點的支路電流的總和,而支路電流則表示為節點電壓的線性函數。注意到每一條支路的本構關係(constitutive relation)必須給出支路電流與節點電壓之間的線性函數關係,稱為「導納表現」。假設每一條支路的本構關係都有導納表現,則可以做節點分析。例如,對於電阻為 R 、電導為 G.

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爾利效應

利效應(Early effect),又译厄尔利效应或譯歐萊效應,也称基区宽度调制效应,是指當雙極性電晶體(BJT)的集电极-射極電壓VCE改變,基極-集电极耗尽宽度WB-C(耗尽区大小)也會跟著改變。此變化稱為爾利效應,由詹姆斯·M·厄利(James M.

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电子学

电子学(Electronics),作用于包括有源电子元器件(例如真空管、二极管、三极管、集成电路)和与之相关的无源器件电路的互连技术。有源器件的非线性特性和控制电子流动的能力能够放大微弱信号,并且电子学广泛应用于信息处理、通信和信号处理。电子器件的开关特性使处理数字信号成为可能。电路板、电子封装等互连技术和其他各种形式的通信基础元件完善了电路功能,并使连接在一起的元件成为一个正常工作的系统。 电子学有别于電機(Electrical)和機電(Electro-mechanical)科学与技术,电气和电机科学与技术是处理电能的产生、分布、开关、储存和转换,通过电线、电动机、发电机、电池、开关、中继器、变压器、电阻和其他无源器件从其他形式的能量转换为电能。 1897年,約瑟夫·湯姆森發現電子的存在,这是電子學的起源。早期的電子學使用真空管來控制電子的流動,但其存在成本高及體積大等缺點。现如今,大多數电子设备都使用半导体器件来控制电子。真空管至今仍有一些特殊应用,例如、阴极射线管、专业音频设备和像多腔磁控管等微波设备。 半导体器件的研究和相关技术是固体物理学的一个分支,但是电子电路的设计和搭建来解决实际问题却是电子工程的范围。本文专注于电子学的工程方面。.

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电子电路仿真

电子电路仿真(Electronic circuit simulation),是指使用数学模型来对电子电路的真实行为进行模拟的工程方法。 仿真系统可以对电路的功能行为进行模拟,而不需要建立实际的电路(这过程可能繁琐而昂贵),因此它是一种很有实用价值的工具。由于仿真系统对真实情况的模拟越来越逼真,许多大学、研究机构都会使用这类工具来辅助电子工程方面的教学。由于电子电路仿真系统一般具有较好的图形化界面,它们常常可以使用户有身临其境的感觉。对于初学者,他们可以在仿真软件的帮助下进行分析、综合、组织和评估所学的知识。 在构建实际的电路之前,对设计进行仿真验证,可以大大地提高设计效率。这是由于,设计人员可以在构建电路之前,预先观察、研究电路的行为,而不必为电路的物理实现付出时间和经济的成本。尤其是集成电路,在物理上实现电路所需的光罩等电子工艺成本不菲,而集成电路的高复杂性又在面包板上面难以实现,用传统的方法研究电路的行为较为困难。因此,几乎所有的集成电路设计都较为依赖仿真。最著名的模拟仿真是SPICE,而最著名的数字电路仿真器都是基于Verilog或VHDL的。 一些电子仿真系统集成了原理图编辑器、仿真引擎、波形显示功能,这样使用户可以轻松地观察电路行为的即时状态。通常,仿真系统也会包括扩展模型以及电子元件库。其中模型主要包括集成电路专用的晶体管模型,例如BSIM;而元件库会提供很多通用元件,如电阻器、电容器、电感元件、变压器和用户定义的模型(例如受控的电流源、电压源),此外还可以提供Verilog-A或VHDL-AMS中的一些模型)。印刷电路板设计还要求专用的模型,例如线路走线的传输线模型和IBIS模型等。.

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电子电路设计

电子电路设计包括电子电路的分析与合成。.

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静态时序分析

静态时序分析(Static Timing Analysis, STA),或称静态时序验证,是电子工程中,对数字电路的时序进行计算、预计的工作流程,该流程不需要通过输入激励的方式进行仿真。 传统上,人们常常将工作时钟频率作为高性能的集成电路的特性之一。为了测试电路在指定速率下运行的能力,人们需要在设计过程中测量电路在不同工作阶段的延迟。此外,在不同的设计阶段(例如逻辑综合、布局、布线以及一些后续阶段)需要对时间优化程序内部进行延迟计算(Delay calculation)。尽管可以通过严格的SPICE电路仿真来进行此类时间测量,但是这种方法在实用中耗费大量时间。静态时序分析在电路时序快速、准确的测量中扮演了重要角色。静态时序分析能够更快速地完成任务,是因为它使用了简化的模型,而且它有限地考虑了信号之间的逻辑互动。静态时序分析在最近几十年中,成为了相关设计领域中的主要技术方法。 静态时序分析的最早描述之一是基于1966年的計畫評核術。它的一些更现代的版本和算法则出现于1980年代前期。.

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计算机科学

计算机科学用于解决信息与计算的理论基础,以及实现和应用它们的实用技术。 计算机科学(computer science,有时缩写为CS)是系统性研究信息与计算的理论基础以及它们在计算机系统中如何与应用的实用技术的学科。 它通常被形容为对那些创造、描述以及转换信息的算法处理的系统研究。计算机科学包含很多分支领域;有些强调特定结果的计算,比如计算机图形学;而有些是探討计算问题的性质,比如计算复杂性理论;还有一些领域專注于怎样实现计算,比如程式語言理論是研究描述计算的方法,而程式设计是应用特定的程式語言解决特定的计算问题,人机交互则是專注于怎样使计算机和计算变得有用、好用,以及随时随地为人所用。 有时公众会误以为计算机科学就是解决计算机问题的事业(比如信息技术),或者只是与使用计算机的经验有关,如玩游戏、上网或者文字处理。其实计算机科学所关注的,不仅仅是去理解实现类似游戏、浏览器这些软件的程序的性质,更要通过现有的知识创造新的程序或者改进已有的程序。 尽管计算机科学(computer science)的名字里包含计算机这几个字,但实际上计算机科学相当数量的领域都不涉及计算机本身的研究。因此,一些新的名字被提议出来。某些重点大学的院系倾向于术语计算科学(computing science),以精确强调两者之间的不同。丹麦科学家Peter Naur建议使用术语"datalogy",以反映这一事实,即科学学科是围绕着数据和数据处理,而不一定要涉及计算机。第一个使用这个术语的科学机构是哥本哈根大学Datalogy学院,该学院成立于1969年,Peter Naur便是第一任教授。这个术语主要被用于北欧国家。同时,在计算技术发展初期,《ACM通讯》建议了一些针对计算领域从业人员的术语:turingineer,turologist,flow-charts-man,applied meta-mathematician及applied epistemologist。 三个月后在同样的期刊上,comptologist被提出,第二年又变成了hypologist。 术语computics也曾经被提议过。在欧洲大陆,起源于信息(information)和数学或者自动(automatic)的名字比起源于计算机或者计算(computation)更常见,如informatique(法语),Informatik(德语),informatika(斯拉夫语族)。 著名计算机科学家Edsger Dijkstra曾经指出:“计算机科学并不只是关于计算机,就像天文学并不只是关于望远镜一样。”("Computer science is no more about computers than astronomy is about telescopes.")设计、部署计算机和计算机系统通常被认为是非计算机科学学科的领域。例如,研究计算机硬件被看作是计算机工程的一部分,而对于商业计算机系统的研究和部署被称为信息技术或者信息系统。然而,现如今也越来越多地融合了各类计算机相关学科的思想。计算机科学研究也经常与其它学科交叉,比如心理学,认知科学,语言学,数学,物理学,统计学和经济学。 计算机科学被认为比其它科学学科与数学的联系更加密切,一些观察者说计算就是一门数学科学。 早期计算机科学受数学研究成果的影响很大,如Kurt Gödel和Alan Turing,这两个领域在某些学科,例如数理逻辑、范畴论、域理论和代数,也不断有有益的思想交流。.

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自由软件历史

在1950和1960年代,用户通常会在购买硬件时一同获得电脑操作系统和编译器而无需额外支付费用。当时,源代码会被和软件一起提供,以便用户进行 debug 和给软件添加新功能。 计算机最先在大学等机构内普及,而大学对软件进行的修改也会按照学术原则被公开地分享,此时,相关组织如雨后春笋般涌现。 然而,当大规模的操作系统逐渐成熟时,允许修改操作系统的组织数目便开始减少了。然而,实用程序和其他为操作系统添加功能的应用依旧被共享,新的组织也开始形成以推广软件共享。.

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電子設計自動化軟體比較

本條目是常見電子設計自動化軟體、電子電路仿真軟體的清單,和它們簡單的功能比較。.

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集成电路设计

集成电路设计(Integrated circuit design, IC design),根据当前集成电路的集成规模,亦可称之为超大规模集成电路设计(VLSI design),是指以集成电路、超大规模集成电路为目标的设计流程。.

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NI Multisim

NI Multisim是一款著名的电子设计自动化软件,与NI Ultiboard同属美国国家仪器公司的电路设计软件套件。是入选伯克利加大SPICE项目中为数不多的几款软件之一。Multisim在学术界以及产业界被广泛地应用于电路教学、电路图设计以及SPICE模拟。 Category:電子電路模擬器 Category:電子設計自動化軟體.

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WAV

Waveform Audio File Format(WAVE,又或者是因為副檔名而被大眾所知的WAV),是微软與IBM公司所開發在個人電腦儲存音訊串流的編碼格式,在Windows平台的應用軟體受到廣泛的支援,地位上類似於麥金塔電腦裡的AIFF。 此格式屬於資源交換檔案格式(RIFF)的應用之一,通常會將採用脈衝編碼調變的音訊資儲存在區塊中。也是其音乐发烧友中常用的指定规格之一。由于此音频格式未经过压缩,所以在音质方面不会出现失真的情况,但档案的体积因而在众多音频格式中较为大。.

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桑迪亚国家实验室

桑迪亚国家实验室(Sandia National Laboratories,SNL),现由桑迪亚国家技术和工程解决方案(National Technology and Engineering Solutions of Sandia,霍尼韦尔所有的一个子公司)管理和运营,是美国国家核安全局(National Nuclear Security Administration)下属的三个研究发展实验室之一。 实验室的主要目标是核武器非核部分的发展测试。主实验室位于新墨西哥州的阿布奎基的,另一个位于加州的利佛摩,在劳伦斯利佛摩国家实验室的旁边。 桑迪亚国家实验室致力于维持核武系统的可靠性和准确性,在军备控制和防止核武器扩散方面,以及美国核武计划产生的的处理方式进行各项研究。实验室也对能源和环境领域,以及对国家关键基础设施的保障进行研究。桑迪亚国家实验室的研究涉及广泛;除了上述几项主要的研究之外,实验室还在计算生物学、数学、材料科学、替代能源、心理学、微机电系统和认知科学在内的各个学科有所涉足。桑迪亚国家实验室曾经拥有世界上运算速度最快的超级计算机——;世界上最大的X射线发生器——Z脉冲功率设施(Z机)也位于桑迪亚国家实验室。Z机被用于极端温度与压强之下的材料测试;收集的数据可用于辅助核武器研发的计算机模拟。.

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模拟验证

模拟验证(analog verification)是对模拟电路、混合信号电路、射频集成电路以及系統單晶片功能进行验证的工作流程。人们逐渐意识到模拟验证的重要程度,关于模拟验证的技术讨论于2005年开始。当时,大型混合信号集成电路中的模拟部分变得十分复杂,以至于在模拟部分中尚大量存在功能错误的芯片被设计出来,这些问题都阻碍了集成电路正确工作。.

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