模電太難了!來看看模電領(lǐng)域公認(rèn)的三本”圣經(jīng)”吧
模擬工程師主要學(xué)習(xí)的工學(xué)方向,主要是研究集成電路設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等,我們俗稱“做設(shè)計(jì)”,以清華啊、復(fù)旦、哈工大、天大等等為典型。純正的集成電路設(shè)計(jì)包含數(shù)字IC和模擬IC兩個(gè)方向,它們擁有各自不同的應(yīng)用領(lǐng)域,一般數(shù)字IC的器件密度在平方毫米上可以達(dá)到千萬和億的數(shù)量級,模擬IC則低幾個(gè)數(shù)量級。
理學(xué)方向主要研究半導(dǎo)器件體材料,芯片制造等微電子電路物理層面上的東西,我們俗稱“做器件”,以吉大、山大和北大等為強(qiáng)。在中國IC行業(yè),“做器件”就業(yè)面相對窄些,此方向的學(xué)生去研究所和代工廠的很多。
模擬IC繼承了傳統(tǒng)電路設(shè)計(jì)的精髓,設(shè)計(jì)者利用設(shè)計(jì)軟件工具,計(jì)算參數(shù)布局電路元器件來完成一個(gè)電路。做模擬IC靠得是經(jīng)驗(yàn)和耐力,且越老越吃香,通常培養(yǎng)一個(gè)合格的模擬IC工程師要十年的時(shí)間,本科剛剛畢業(yè)就想從事設(shè)計(jì)工作基本不可能。曾經(jīng)看過這樣一句話,模擬工程師的基本工具就是:一支鉛筆,一個(gè)計(jì)算器,一張草稿紙和一臺(tái)計(jì)算機(jī)。
模擬IC具體可以分為射頻集成電路設(shè)計(jì),數(shù)字模擬混合集成電路設(shè)計(jì)AD/DA和常規(guī)模擬集成電路設(shè)計(jì)等幾個(gè)方向。
做模擬IC的人都知道三本圣經(jīng):
1.《模擬CMOS集成電路設(shè)計(jì)》,拉扎維著;
《Design of Analog CMOS integrated Circuits》,Behzad Razavi,這本書相對容易入手,而且西安交大陳貴燦翻譯的中文版也相當(dāng)有水平。就我個(gè)人對這本書的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)來說:需要自己仔細(xì)推導(dǎo)書中的結(jié)論、例子會(huì)有很大收獲!這本書精華的最大一部分在于它的習(xí)題,做一遍有一遍的收獲,受益匪淺(可以在網(wǎng)上搜到英文習(xí)題解答)。
2.《CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)》,艾倫著;
《CMOS analog circuit design》 2TH. P.E.Allen, D.R.Holberg. 這本書對于實(shí)際的工程內(nèi)容講述的很好,對于做工程的人來說有很大的幫助! 不過,建議大家盡量看英文原版!中文版翻譯不是太好!
拉扎維和艾倫的教材是最受歡迎的兩本,二者各有所長,Razavi注重理論講解,Allen注重工程實(shí)用性。在研究生階段,這兩本是缺一不可的,兩者相互配合是最佳的使用方式。
3.《模擬集成電路分析與設(shè)計(jì)》,格雷著;
《Analysis and design of analog integrated circuits》, P.R. Gray, P.J. Hurst, Lewis and R.G.Meyer. 4TH. 這是模擬集成電路設(shè)計(jì)的最經(jīng)典的教材。這本書側(cè)重于理論分析,但對新手來說內(nèi)容全面但有些深?yuàn)W。 強(qiáng)烈建議大家看英文原版,高教社的引文版似乎已經(jīng)脫銷!高教社出版的的中文版(北航翻譯)太垃圾了,誤導(dǎo)人!
當(dāng)然,模擬設(shè)計(jì)是工程師們最頭疼、但也是最致命的設(shè)計(jì)部分,盡管目前數(shù)字電路、大規(guī)模集 成電路的發(fā)展非常迅猛,但是模擬電路的設(shè)計(jì)仍是不可避免的,有時(shí)也是數(shù)字電路無法取代的,例如 RF 射頻電路的設(shè)計(jì)!這里將模擬電路設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的問題總結(jié)如下:
(1)為了獲得具有良好穩(wěn)定性的反饋電路,通常要求在反饋環(huán)外面使用一個(gè)小電阻或扼流圈給容性負(fù)載提供一個(gè)緩沖;
(2)積分反饋電路通常需要一個(gè)小電阻(約 560 歐)與每個(gè)大于 10pF 的積分電容串聯(lián);
(3)在反饋環(huán)外不要使用主動(dòng)電路進(jìn)行濾波或控制 EMC 的 RF 帶寬,而只能使用被動(dòng)元件(最好為 RC 電路)。僅僅在運(yùn)放的開環(huán)增益比閉環(huán)增益大的頻率下,積分反饋方法才有效。在更高的頻率下,積分電路不能控制頻率響應(yīng);
(4)為了獲得一個(gè)穩(wěn)定的線性電路,所有連接必須使用被動(dòng)濾波器或其他抑制方法(如光電隔離)進(jìn)行保護(hù);
(5)使用 EMC 濾波器,并且與 IC 相關(guān)的濾波器都應(yīng)該和本地的 0V 參考平面連接;
(6)在外部電纜的連接處應(yīng)該放置輸入輸出濾波器,任何在沒有屏蔽系統(tǒng)內(nèi)部的導(dǎo)線連接處都需要濾波,因?yàn)榇嬖谔炀€效應(yīng)。另外,在具有數(shù)字信號(hào)處理或開關(guān)模式的變換器的屏蔽系統(tǒng)內(nèi)部的導(dǎo)線連接處也需要濾波;