论文研究基于国内工艺的现场总线介质结合单元（MAU）芯片设计技术。现场总线是自动控制领域的先进技术，现场总线仪表较常规仪表有许多显著的优点。介质结合单元（MAU）电路是现场总线仪表中的关键部件，用于实现内部逻辑信号与总线信号的相互转换，总线供电型现场总线仪表的MAU电路还负责从总线上吸取电流，为系统提供稳定的工作电源。MAU电路是现场总线仪表的设计难点，目前只有少数国外公司能提供专用芯片，课题的研究对于提高国产现场总线仪表的竞争力有重要意义。论文首先介绍了现场总线的发展状况和国际标准，重点介绍了和分析了采用IEC61158-2低速现场总线标准的现场总线仪表的通信机制和信号传输原理，分析了MAU电路的功能和性能要求。在此基础上，介绍了一种国外公司生产的典型MAU芯片，该芯片是一种大规模混合信号集成电路，使用少量外部元件即可实现MAU电路功能。为深入理解MAU电路的工作原理和设计方法，首先对该款芯片进行了逆向分析，提取并整理了电路，并对该电路的工作原理和工艺要求进行了深入分析。由于国内没有与原芯片兼容的工艺，故采用了正向与逆向结合的设计方法，基于HHNEC0.35μm BCD工艺重新设计了一种与原芯片功能兼容的MAU芯片。设计中保留了部分原有电路结构，但对许多电路模块做了较大修改，部分模块完全是重新设计的。论文具体介绍了其中启动模块、恒流模块、电源模块和发送成型模块等功能模块的电路设计、仿真验证和版图设计工作。设计中充分利用现有工艺的优势，简化了一些功能的实现方式，减小了版图面积。论文中给出了详细的仿真分析结果，结果表明所设计的MAU芯片在功能上与原芯片兼容，各项性能指标均不低于原芯片水平。论文中给出了相关模块的版图和整体版图，版图设计通过了DRC和LVS验证。