模拟IC设计-转

blackbird

写下这个标题，自己都觉得太大了，BS自己一个：）IC设计毕竟覆盖了RF、Analog、Digital、SOC、MEMS等各个门类，想要说的比较清楚实在是太难了，这里只是凭自己的一点经验介绍给大家一点学习方法。
    昨晚看到这个帖子：请教关于数字IC和模拟IC设计这2个方向的选择，个人觉得做数字、模拟或者RF，关键还是看你喜好了，至于钱途怎样还要看你个人的发展了，数字也有做的很好的，模拟和RF也有做的差的，当然这两者拿的钱自然也是有差距的。所以希望大家还是选择自己感兴趣的，在这基础上不断提高自己的设计水平。layout做的好也是相当来钱的哦^_^
    总有同学要问：前端设计和后端设计是怎么区分的啊？对模拟电路而言，实际上可以简单的把Layout之前的工作都可以看作前端设计，Layout以及之后的工作看作后端设计，但是Layout之后post－simulation还是要由前端工程师完成；对于数字电路，目前数字电路的前端设计可以看作为代码综合前的所有工作，后端包括了综合，到P＆R，以及STA的整个过程，目前数字电路的前后端工具都已经十分成熟，如candence和synopsys都能够提供整套的设计工具。
    下面主要针对模拟、数字以及我所了解的SOC设计知识向大家简要介绍一下：
模拟IC设计：目前国内大多数模拟IC设计采用逆向设计方法，逆向设计的好处在于：通过对于别人电路的学习和分析，能够锻炼你的电路分析能力；通过芯片解剖，能学习先进的半导体工艺技术。当然，长期的逆向设计将会遏制你的创新能力，国内模拟设计的目标是通过从逆向设计慢慢转向初步乃至全部的正向设计，逐渐缩小与国外模拟设计的差距。
模拟电路设计工程师成长期较长，约为5－7年（数字电路设计工程师约为3－5年），作为一个合格的模拟集成电路设计工程师，个人觉得所具备的知识应该包括：
    首先应该是器件物理：包括半导体物理、晶体管原理等等，器件的导电原理是整个电路设计的基础，晶体管的各个工作区，电流电压方程，影响器件参数的各个因素都应该十分熟悉，如对于Bipolar管，在设计中你需要它工作在饱和区、放大区、还是截止区，你对其放大倍数和电流能力要求是什么？影响其放大倍数和电流能力的主要因素有哪些？它的寄生参数对于你管子性能有何影响？击穿特性又如何？……相信这些在半导体物理和晶体管原理中都能找到答案；
    其次是工艺知识，模拟电路的设计需要对于工艺具有相当深刻的理解，如设计一个运放，根据所给的参数指标，你是选择CMOS、BIPOLAR还是BICMOS工艺？在所选工艺中，你所需要的各种器件Foundry是否都能够提供，各种器件的参数是否能满足你设计的要求？不能满足的话，你应该采用何种替代方法或是能够调整哪些工艺参数得到满足你设计要求的器件？当你调整工艺参数后，对你器件的其它的参数是否有影响，对你的后端Layout是否产生影响？等等一系列的问题的解决都需要你对工艺的透彻理解；
然后才是电路，现在市场上介绍电路的书已经很多了，模拟设计的四大宝典也不必向大家罗嗦了。这里主要向大家介绍一下自己实际的经验，个人认为电路的学习应该把基本的电路结构真正搞懂，这里说的真正搞懂不仅仅包括电路的结构以及原理，还包括理解电路的优缺点；理解影响电路性能的原因以及解决方法，如匹配、电源、工艺等等，找到电路优化的方法，物理实现方法…….如设计一个简单的电流镜，设计时应该考虑其镜像电流的精度的要求，根据要求选择合适的电流镜结构，然后通过计算分析找出影响其精度的原因，并在此基础上考虑怎样提高其镜像电流精度，是通过电路结构优化还是通过Layout设计?设计完成后，同其它结构比较是否具有一定的优点？能否还能进一步优化其性能？实际上任何模拟电路都是基于最基本的电路结构之上的，砖头的质量高了，我们设计出的电路性能才能得到保证！所以希望大家在看书学习时，能够把书本的前几张介绍基本电路结构的知识能够完全弄清楚，这样在进行高一级的模块学习时才会比较轻松。实际上模拟电路设计是基于经验之上的，当实际进行电路设计时，对于电路的理解才会更加深刻，通过不断的学习和工作积累，经验值的不断增加，最后会不断升级地，呵呵！
    再次讲一下系统级设计，这个所说的系统级主要是针对ADC、PMU、PLL等模拟电路中的高层次模块，系统级的设计一般都是采用top－down的设计方法，一个人一般不可能完成高层次模块的所有设计，在整个设计过程中需要一个团队的协同作战，个人专长不同，分工不同，有专门的系统级设计人员，运放设计人员，Bandgap设计人员等等，经常在网上看到有人说自己做过ADC、DC－DC、AC－DC，还有PLL，甚至还有数字方面的dsp，我靠，真是神仙，我只想问一句：你每个细节都弄懂了？在这里只是向大家说明一下如果你想设计较大点的电路，你应该怎么做？除了我前面提到需要掌握的知识外，还需要具备信号处理方面的知识，如傅立叶、拉普拉斯等各种变换；当然，数学知识也是必不可少的；Matlab等各种工具的使用；系统级的设计对模拟电路设计人员的要求是极其高的。如果你运放设计能力尚有欠缺的话，建议基础知识再打牢点，说句实话，我现在遇到过的模拟电路工程师没有谁能够说：我能设计出市场上各种特性的运放（正向）。不过算法级的大家有兴趣可以看看，不过你现在看得ADC，以后做DC－DC，可能很快就忘光了，有个好处：找工作的时候可以吹。
    最后建议大家在做设计时，不要过分依赖仿真工具，仿真只是一种手段用来验证你的设计是否正确，希望在设计时多思考、多交流，毕竟工具是死的，人是活的！

ryanbowen40

写得好  受教了

pol_sky

It is very good!     thank you !

yzhfy

说的实在呀。。。努力~~~~··

mk2708123

全力支持

winster

写的很好,受教了

liu5536

谢谢共享你的工作心得,给后来者学习指导

zzj0329

谢谢分享，太经典了！！

mcgrady

醍醐灌顶阿，