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在IC行業(yè)有一個(gè)共識(shí):模擬設(shè)計(jì)入門很難,熟練掌握更難。
初入行或者還沒(méi)入行的同學(xué),只是模糊地知道模擬難度要大于數(shù)字,但是對(duì)于模擬設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容和難度卻并不清楚。
對(duì)模擬IC稍有涉獵的同學(xué),也只是大概知道需要掌握半導(dǎo)體物理、器件與工藝、電路分析、模電模集、信號(hào)與系統(tǒng)等知識(shí)。
如果你是剛開(kāi)始接觸模擬設(shè)計(jì),應(yīng)該會(huì)是一個(gè)這樣的狀態(tài):對(duì)PMOS/NMOS/BJT什么的有個(gè)大概的了解,各種器件的特性也不太清楚,具體設(shè)計(jì)成什么樣的電路也沒(méi)什么主意,電路圖主要看書上現(xiàn)成的電路,你做的電路都要是小規(guī)模的模塊,看見(jiàn)運(yùn)放就心慌。
放心,這都是正常的,這是通往高級(jí)工程師必經(jīng)的過(guò)程。
復(fù)雜度具體到細(xì)微處,以普遍的晶體管來(lái)說(shuō),我們分析它的時(shí)候必須首先分析直流偏置,其次在分析交流輸出電壓。并且確定工作點(diǎn)是一項(xiàng)相當(dāng)麻煩的工作,晶體管的參數(shù)多、參數(shù)的離散性也較大。
這些在剛接觸模擬電路的時(shí)候,都是極度繁瑣困難的工作。
但值得我們注意的是,模擬電路構(gòu)建了電子行業(yè)的基礎(chǔ),至今為止,電子技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到如此高的水平。但如果我們觀察各種電子電路的發(fā)展,會(huì)發(fā)現(xiàn)幾乎所有的電子技術(shù)都離不開(kāi)放大技術(shù)。即使是數(shù)字芯片內(nèi)部,其基本單元都是互補(bǔ)型源極接地放大電路。
這也是我們常說(shuō)模擬可以走得更遠(yuǎn)的原因。而模擬電路的核心秘籍就是多學(xué)多做,做出片子就自然懂得哪些知識(shí)點(diǎn)需要掌握了。
這里就主要談?wù)剬W(xué)習(xí)模擬電路要求的四個(gè)知識(shí)部分,要成為模擬電路的設(shè)計(jì)者,我們必須掌握其基本的以下四個(gè)組成部分:
晶體管元件的設(shè)計(jì)
晶體管元件指半導(dǎo)體工程學(xué)方面的知識(shí),任何設(shè)計(jì)的芯片都將終回歸于它,一般都是從薛定諤波動(dòng)方程式開(kāi)始引出的,雖然與實(shí)際具體設(shè)計(jì)電路直接聯(lián)系不大,但作為一個(gè)成熟的模擬設(shè)計(jì)工程師,理論基礎(chǔ)是必不可少的。
晶體管電路的設(shè)計(jì)
要從事模擬電路設(shè)計(jì),必須扎實(shí)掌握晶體管電路的基本知識(shí),推薦一邊學(xué)習(xí)一邊實(shí)驗(yàn)、仿真,PSPICE之類的都可以,能理解一個(gè)就行,同時(shí)要注意多想多動(dòng)手。
做得多了,自然就能掌握晶體管的設(shè)計(jì)知識(shí)了,從這里就需要儲(chǔ)備動(dòng)手的經(jīng)驗(yàn),晶體管、FET是構(gòu)成整個(gè)電路的基礎(chǔ),這里理解了,其他更多IC的原理圖也就一目了然了。
功能模塊的設(shè)計(jì)
功能模塊主要以各種各樣的運(yùn)放為基礎(chǔ),包括AD、DA、PLL、穩(wěn)壓源等等,它們都主要是由晶體管構(gòu)成的,功能模塊設(shè)計(jì)工程中都會(huì)將元器件適當(dāng)?shù)睦硐牖?/p>
這部分的學(xué)習(xí)是十分重要的,一般都是從這里開(kāi)始學(xué)習(xí)模擬電路,這部分相對(duì)來(lái)說(shuō)比較易懂,也是模擬電路學(xué)習(xí)的切入點(diǎn)。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)
這部分就需要相當(dāng)?shù)母叨龋枰紤]方方面面。
其實(shí),說(shuō)實(shí)在的,真正做過(guò)一兩塊片子就差不多能理解大半部分。關(guān)鍵是試驗(yàn)、動(dòng)手。
當(dāng)你掌握這四部分知識(shí)之后,就邁入了模擬IC設(shè)計(jì)工程師的行業(yè)。
模擬電路本身的研究難度、復(fù)雜度就高于數(shù)字,一個(gè)優(yōu)秀的模擬設(shè)計(jì)工程師需要長(zhǎng)年累月的沉淀和經(jīng)驗(yàn)積累,平均學(xué)習(xí)曲線在5-10年。
如果諸君對(duì)模擬設(shè)計(jì)感興趣,或者想知道自己在模擬方面是否有天賦的話,不妨先自讀拉扎維試試看。
編輯:黃飛
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評(píng)論