想要一次和艾为人面对面交流的机会吗？想要用实力展示自己的理想和抱负吗？集成电路相关专业的小伙伴们看过来！艾为电子给你准备了一份“寒假作业”待查收！
集成电路是信息技术产业的核心，是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业，在国民经济关键领域中起着关键作用。为贯彻落实国家集成电路发展战略重要部署，服务我国集成电路产业发展大局，创新集成电路产业人才培养模式，为集成电路产业提供大批优秀的后备人才，工业和信息化部人才交流中心决定举办全国大学生集成电路创新创业大赛。
“全国大学生集成电路创新创业大赛”以服务产业发展需求为导向，以提升我国集成电路产业人才培养质量为目标，打造产学研用协同创新平台，将行业发展需求融入教学过程，提升在校大学生创新实践能力、工程素质以及团队协作精神，助力我国集成电路产业健康快速发展。
近日，第四届全国大学生集成电路创新创业大赛正式启动。艾为电子作为本次杯赛企业，设立“高动态范围的电容测量电路-CDC的设计”赛题，特邀集成电路相关专业学生“一展身手”。
赛题名称：高动态范围的电容测量电路-CDC的设计
参赛对象：A组、B组
赛题说明：设计一款电容测量电路(CDC，Capacitor to Digital Converter)，该电路可将输入端电容变化量转化为数字信号输出。
参考电路架构如下：
CDC框图
参考电路工作原理：
1）K1断开时，表示被测电容Cx不接入
2）K1闭合时，表示被测电容Cx接入
3）Cx接入前后，CDC输出的数字变化量即代表Cx容值
Cx：被测电容，容值范围为1fF～1pF
Cpara：输入引脚的寄生电容，包括芯片内寄生及PCB板上的寄生。该寄生电容容值固定，电容大小在2pF～10pF之间。（电路实现时，可选择通过补偿电路将该寄生电容的影响消除。）
AFE（Analog Front End）：实现电容到模拟信号的转换
ADC(Analog to Digital Converter)：实现模拟信号到数字信号的转换
Reference：给其他模块提供基准电压或电流
Control Module：控制逻辑，产生时序信号，实现对其它模块的控制
引脚说明
引脚 | 说明 |
VCC | 电源，供电范围：2.7V～3.6V |
GND | 地 |
CS | 电容输入引脚 |
DOUT | ADC输出，位宽不限，可以串行输出或者并行输出 |
PS：根据设计需要可以增加其它引脚或在芯片引脚上外接电阻/电容
1. 设计要求：
(1) 工作温度：-40℃～+125℃
(2) 工作电压：2.5V～3.6V
(3) 工作电流 <1mA
(4) 电容检测范围：1pF
(5) 电容检测精度：1fF
(6) 单次测量时间：<20mS
(7) 工艺：不限
2. 附加题：
(1) 考虑外部环境干扰（温度变化、湿度变化）对寄生电容Cpara容值的影响，提出可行的优化方案并实现（10分）
(2) 考虑寄生电容Cpara>100pF,且测量精度为0.1fF，提出可行的设计方案并实现。（15分）
3. 作品提交：
(1) 汇报PPT：项目介绍、关键技术介绍、性能指标
(2) 详细设计方案：系统架构分析、关键技术原理分析及电路指标要求
(3) 仿真验证文件：前后仿结果
(4) 原理图，版图及验证文件
4. 评分标准：
内容 | 分值 | 评分要求 |
1.性能指标 | 35分 | 1. 满足电容检测范围及精度。20分 |
2. 满足其它电气性能指标。10分 | ||
3. 芯片面积合理。5分 | ||
2.版图质量 | 15分 | 1. 芯片版图布局合理。5分 |
2. 完成DRC、LVS验证。5分 | ||
3. 版图设计报告详细充分。5分 | ||
3.设计完整性 | 30分 | 1. 完整的电路图。10分 |
2. 完整的版图设计。10分 | ||
3. 完整的设计方案、仿真分析报告。10分 | ||
4.文档质量 | 20分 | 1. 汇报PPT重点突出、条理清晰。5分 |
2. 设计方案原理分析合理、逻辑清晰。10分 | ||
3. 仿真验证报告内容详细充分。5分 |
5. 注意事项：
(1) 参加企业命题杯赛的作品，杯赛出题企业有权在同等条件下优先购买参加本企业杯赛及单项奖获奖团队作品的知识产权。
(2) 大赛组委会对参赛作品的提交材料拥有使用权和展示权。
(3) 其他赛题常见问题请点击链接查看赛题Q&A：
常见AFE架构有：
1. 电荷放大器结构，输出电压幅值与被测电容大小相关；
2. 振荡器结构，输出振荡波形的频率与被测电容大小相关；
² AFE输出的可以是电压、频率、时间等物理量；ADC可以是SAR ADC、TDC等架构；
参考文献：
1. A High-Sensitivity Signal Conditioning Interface for Capacitive Touch Key Using ΔΣ Modulation （IEEE）
2. An Analog Front-End for Self-Capacitance Touch Sensing with EnvironmentalNoise Reduction Technique （IEEE）
3. A READOUT CIRCUIT WITH WIDE DYNAMIC RANGE FOR DIFFERENTIAL CAPACITIVE SENSING APPLICATIONS （IEEE
关于大赛
全国大学生集成电路创新创业大赛是国家工业和信息化部人才交流中心“芯动力”人才计划的重要组成。今年大赛将进一步加强院校人才培养与产业发展需求的沟通，参赛院校范围比2019年增加四分之一达到150所，参赛队伍扩充至1500支。
大赛启动仪式现场还揭晓了新一届大赛专家委员会成员，增加南方科技大学、桂林电子科技大学、天津理工大学、大连东信息学院四所高校部分教师成为专家委员会成员，专委会总人数增加至36人。
占据了行业领先者的地位
我们创立于2008年6月，是一家专注于高品质、高性能的模拟、数模混合信号、射频等IC设计，聚焦在手机、人工智能、物联网（IoT）、汽车电子、可穿戴和消费类电子等领域的高科技公司。2015年7月艾为电子成功挂牌新三板（NEEQ：833221）。
我们拥有超过二十年专注IC设计和管理经验的核心团队，自成立之初就建立了严苛的质量管理体系，部分产品的性能和品质已达到业内领先水平。
作为芯片设计公司，艾为的供应商均为国际一线的晶圆制造和封装测试厂商，同时，艾为拥有严格的质量管理标准，以确保稳定的品质和供货。目前，艾为推出了声、光、电、射、手五大产品线，四百余款自主知识产权的产品广泛应用于国内外手机及IoT品牌。
全球最大玩具制造商Mattel，拥有百年历史的英国B&W音箱、被总理点赞的科大讯飞翻译机，还有智能居家生活中随处可见的智能冰箱、智能门锁、电动牙刷、跑步机、智能音箱以及各类可穿戴电子设备，随处都可以看到艾为芯的身影。艾为芯，无处不在！
自2008年成立以来，艾为一路飞速成长。近几年艾为进入新的快速上升期，年复合增长率维持在30%-50%的高增长状态，2018年，我们的出货已经超过了20亿颗。
点击下方小程序，加入我们吧！
沪ICP备10011954号 |
沪公网安备 31011202011955号
