芯片科普 | 學(xué)模擬IC必須掌握什么？

在IC行業(yè)有一個共識：模擬設(shè)計入門很難，熟練掌握更難。

初入行或者還沒入行的同學(xué)，只是模糊地知道模擬難度要大于數(shù)字，但是對于模擬設(shè)計的具體內(nèi)容和難度卻并不清楚。

對模擬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、信號與系統(tǒng)等知識。

如果你是剛開始接觸模擬設(shè)計，應(yīng)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(shè)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(jīng)的過程。

復(fù)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(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，會發(fā)現(xiàn)幾乎所有的電子技術(shù)都離不開放大技術(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(xué)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?wù)剬W(xué)習(xí)模擬電路要求的四個知識部分，要成為模擬電路的設(shè)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(shè)計

晶體管元件指半導(dǎo)體工程學(xué)方面的知識，任何設(shè)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(shè)計電路直接聯(lián)系不大，但作為一個成熟的模擬設(shè)計工程師，理論基礎(chǔ)是必不可少的。

晶體管電路的設(shè)計

要從事模擬電路設(shè)計，必須扎實掌握晶體管電路的基本知識，推薦一邊學(xué)習(xí)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(shè)計知識了，從這里就需要儲備動手的經(jīng)驗，晶體管、FET是構(gòu)成整個電路的基礎(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

功能模塊主要以各種各樣的運放為基礎(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)計工程中都會將元器件適當(dāng)?shù)睦硐牖?/p>

這部分的學(xué)習(xí)是十分重要的，一般都是從這里開始學(xué)習(xí)模擬電路，這部分相對來說比較易懂，也是模擬電路學(xué)習(xí)的切入點。

系統(tǒng)設(shè)計

這部分就需要相當(dāng)?shù)母叨龋枰紤]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(guān)鍵是試驗、動手。

當(dāng)你掌握這四部分知識之后，就邁入了模擬IC設(shè)計工程師的行業(yè)。

模擬電路本身的研究難度、復(fù)雜度就高于數(shù)字，一個優(yōu)秀的模擬設(shè)計工程師需要長年累月的沉淀和經(jīng)驗積累，平均學(xué)習(xí)曲線在5-10年。

如果諸君對模擬設(shè)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。