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文档简介
精品文档-下载后可编辑光电子专用集成电路设计-基础电子电路设计面临着系统结构、电路和逻辑模拟、芯片区域划分和版图设计等一系列富有挑战性的难题。电路设计既是科学也是艺术，电路设计的艺术性很难解释，因为它们没有什么统一的算法。它的艺术性就在于电路结构的创新和电路设计技术的综合运用。
集成电路设计通常运用分层设计和模块化设计原理，将一个复杂的集成电路逐级分解为单元功能较简单的设计级别，直至达到单元功能足够简单。自顶向下的设计过程包括3个主要阶段：
（1）系统功能设计（Behavioralstructuredesign）；
（2）逻辑和电路设计（Logicandcircuitstructuredesign）；
（3）版图设计（Physicalstructuredesign）。
相应的设计流程如图1所示，这是一种理想化的设计方法。在设计提出后，首先根据设计要求（系统性能指标、功能要求等）进行系统编译，得到系统性能和功能描述；然后由系统性能和功能描述直接编译出逻辑和电路描述；再由逻辑和电路描述直接编译出相应的物理版图描述，将包含版图描述的文件转交制版工厂制作掩膜版后即可进行流片。这是一种为完善的设计自动化（Designautomatic）系统，可以从的系统描述直接转换为版图设计数据。但是由于缺少有效的EDA工具，这种技术难以付诸实现。目前的硅编译器（SiliconCompiler）是设计自动化程度的一种设计技术，可以从算法级或寄存器传输级描述开始迸行编辑，直接得到掩膜版图，但真正实用的硅编译器也仅限于少数有高度规则结构的集成电路，例如门阵列、标准单元阵列等。
目前较典型的实际分层设计流程，需要较多的人工干预，一些设计阶段目前还没有EDA软件支持，必须通过模拟分析软件来逐步完成相应的设计，而且，各级设计均需要进行验证，由设计人员判断结果是否满足要求，通过统一的数据库管理，使各设计阶段的输入／输出相互接口，并保证转换时的等效性。
大多数光电子集成电路都可以用基本的电路技术进行设计。光电子集成电路的设计，实际上是模拟集成电路的设计，但是由于光电子器件有其独特的特性和性能要求，因而光电子集成电路又与传统的微电子IC有着显著的区别，在设计中应加以注意。设计过程可以从系统级开始，利用自顶向下的设计方法，包括指标定义、系统设计、子系统／单元模块设计、电路模拟、版图设计、版图验证、版图寄生提取等一系列过程，并可能经过若干循环，送交厂家生产。
发光二极管（LED）、激光二极管（LD）和激光调制器（LM）是光纤通信系统中基本的三类发光器件。作为光发射的关键器件，它们产生光波以承载信号。光电探测器的作用是将光脉冲信号转变成光生电流，并经过前置放大等预处理后成为能够被通信系统进行分析的电信号。作为光传输系统接收端的重要器件，探测器的性能决定了整个系统的通信质量。由于光纤接收端的光信号非常微弱，需要经过信号放大才能达到应用的要求。本章稍后部分将详细介
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