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在IC行業(yè)有一個共識:模擬設計入門很難,熟練掌握更難。
初入行或者還沒入行的同學,只是模糊地知道模擬難度要大于數(shù)字,但是對于模擬設計的具體內容和難度卻并不清楚。
對模擬IC稍有涉獵的同學,也只是大概知道需要掌握半導體物理、器件與工藝、電路分析、模電模集、信號與系統(tǒng)等知識。
如果你是剛開始接觸模擬設計,應該會是一個這樣的狀態(tài):對PMOS/NMOS/BJT什么的有個大概的了解,各種器件的特性也不太清楚,具體設計成什么樣的電路也沒什么主意,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,看見運放就心慌。
放心,這都是正常的,這是通往高級工程師必經的過程。
復雜度具體到細微處,以普遍的晶體管來說,我們分析它的時候必須首先分析直流偏置,其次在分析交流輸出電壓。并且確定工作點是一項相當麻煩的工作,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,模擬電路構建了電子行業(yè)的基礎,至今為止,電子技術已經發(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,會發(fā)現(xiàn)幾乎所有的電子技術都離不開放大技術。即使是數(shù)字芯片內部,其基本單元都是互補型源極接地放大電路。
這也是我們常說模擬可以走得更遠的原因。而模擬電路的核心秘籍就是多學多做,做出片子就自然懂得哪些知識點需要掌握了。
這里就主要談談學習模擬電路要求的四個知識部分,要成為模擬電路的設計者,我們必須掌握其基本的以下四個組成部分:
晶體管元件的設計
晶體管元件指半導體工程學方面的知識,任何設計的芯片都將終回歸于它,一般都是從薛定諤波動方程式開始引出的,雖然與實際具體設計電路直接聯(lián)系不大,但作為一個成熟的模擬設計工程師,理論基礎是必不可少的。
晶體管電路的設計
要從事模擬電路設計,必須扎實掌握晶體管電路的基本知識,推薦一邊學習一邊實驗、仿真,PSPICE之類的都可以,能理解一個就行,同時要注意多想多動手。
做得多了,自然就能掌握晶體管的設計知識了,從這里就需要儲備動手的經驗,晶體管、FET是構成整個電路的基礎,這里理解了,其他更多IC的原理圖也就一目了然了。
功能模塊的設計
功能模塊主要以各種各樣的運放為基礎,包括AD、DA、PLL、穩(wěn)壓源等等,它們都主要是由晶體管構成的,功能模塊設計工程中都會將元器件適當?shù)睦硐牖?/p>
這部分的學習是十分重要的,一般都是從這里開始學習模擬電路,這部分相對來說比較易懂,也是模擬電路學習的切入點。
系統(tǒng)設計
這部分就需要相當?shù)母叨?,需要考慮方方面面。
其實,說實在的,真正做過一兩塊片子就差不多能理解大半部分。關鍵是試驗、動手。
當你掌握這四部分知識之后,就邁入了模擬IC設計工程師的行業(yè)。
模擬電路本身的研究難度、復雜度就高于數(shù)字,一個優(yōu)秀的模擬設計工程師需要長年累月的沉淀和經驗積累,平均學習曲線在5-10年。
如果諸君對模擬設計感興趣,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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