专业论述

只看该作者 · 2016-7-1 10:53

zyj9490 发表于 2016-7-1 00:04
设计IC的不一定是电子工程师，现在都是用的CAD，都是抽模块，填写一些模块属性，软件自动画出寄成器级的 ...

不做底层细节设计？那是做不出好电路的！当然，中国的IC设计嘛，还能说得过去的。不过，IC市场都是国际化了，不做底层细节的设计，就做不出来世界水平的IC来！

只看该作者 · 2016-7-1 10:56

xukun977 发表于 2016-6-30 17:38
下图是个简单的CMOS带隙电路原理图，输出电压低于1V。

设计巧妙，可靠性不怎么样。实用价值不大！

2万 · 2016-7-1 11:14

nstel 发表于 2016-7-1 10:56
设计巧妙，可靠性不怎么样。实用价值不大！

低压IC，一般都是此结构，
N多芯片用，用了N多年，不叫实用价值？

只看该作者 · 2016-7-1 11:27

xukun977 发表于 2016-6-30 17:38
下图是个简单的CMOS带隙电路原理图，输出电压低于1V。

什么工艺下的设计，100个二极管多大面积

2万 · 2016-7-1 11:38

122013137 发表于 2016-7-1 11:27
什么工艺下的设计，100个二极管多大面积

标准CMOS工艺都可以做。三极管接成二极管形式。对于芯片，相对电阻电容而言，管子不值钱！
别看管子多，此模块工作电流才几个uA.前沿技术做到nA级别了都。

1万 · 2016-7-1 11:42

nstel 发表于 2016-7-1 10:53
不做底层细节设计？那是做不出好电路的！当然，中国的IC设计嘛，还能说得过去的。不过，IC市场都是国际化 ...

这叫做模块复用，IP，当今就没几家做模块IP，如ARM的客人有几家做呢？

只看该作者 · 2016-7-1 11:57

zyj9490 发表于 2016-7-1 11:42
这叫做模块复用，IP，当今就没几家做模块IP，如ARM的客人有几家做呢？

为嘛ST的一统天下？ST的不做底层设计能行吗？ADI的货为嘛卖高价？

1万 · 2016-7-1 12:26

本帖最后由 zyj9490 于 2016-7-1 12:28 编辑

nstel 发表于 2016-7-1 11:57
为嘛ST的一统天下？ST的不做底层设计能行吗？ADI的货为嘛卖高价？

我说的是人。每家公司有各有长处，内核ST不做ARM核，只不过外部接口而已。

1万 · 2016-7-1 12:31

xuplastic 发表于 2016-7-1 10:44
说画版图，那肯定是模拟工程师了，数字系统又是另一套说法了

怎么说呢，这个东西很较真的，我可以举个例 ...

我是指根据电子学理论独立解决实际问题的人，集成各个器件，不管IC，分立器件，只少他要应用电子学理论吧，抄不算。

只看该作者 · 2016-7-2 13:16

本帖最后由 Jack315 于 2016-7-2 17:48 编辑

用一个例子来说明学校里学的知识在设计工作中的应用，供 LZ 参考：

下面是符合要求的一个设计：

计算上述结果的 Excel 表格：

分压电路计算.rar (8.89 KB)

只看该作者 · 2016-7-2 14:00

本帖最后由 Jack315 于 2016-7-2 18:06 编辑

这是上楼例子的 PDF 文档：

分压电路设计.pdf (154.03 KB)

事实上，对于这样的简单电路，我们凭直觉也能进行设计。
如通过简单计算，可能会得到这样的设计 R1 = 3K±5%, R2 = 2K±5%，VCC = 5V±5%。
在这种情况下，在实验室做 5～10 个样品，输出电压很可能都在要求范围内，也不会有可靠性的问题。
但在批量生产时，这种直觉设计的问题就会显现出来：会有一定比例的产品其输出电压值会超出要求的范围。

对于稍微复杂一点的电路，没有这样的设计过程，
大概率地会是低质量的设计（在批量生产中得到体现），甚至有可能存在可靠性的问题，
尤其是大功率、高电压、大电流的产品。

所以，关键是学校里学的知识要不要用，以及如何用的问题。
要想成为优秀的工程师，设计出高质量、高可靠性的产品，学校里学的知识不仅要会，还得温故知新。

个人观点，供 LZ 参考。

2万 · 2016-7-2 14:53

晕倒，直接看不懂。

用电路分析基础中的知识确定R1，R2方法很简单实用。
分压电路传递函数为T=R2/(R1+R2),
则两电阻相对灵敏度为T1=-R1/(R1+R2)，T2=R1/(R1+R2)，
假设分压比确定了R1=R2=x,则灵敏度分别为-1/2和1/2
倘若电路要求T的最大允许变化为-+1.5%，可验证常用的1%精度电阻满足要求。
game OVER

当然了，工程上电阻参数有一大把，比如初始值精度，储存寿命幅值精度，装载寿命幅值精度，总幅值变化。。。。

可见，手工计算太耗时，还得用工具computer

只看该作者 · 2016-7-2 15:32

本帖最后由 Jack315 于 2016-7-2 17:51 编辑

下面这个帖子的沙发上有个稍微复杂一点的电路设计的例子：
https://bbs.21ic.com/icview-1244156-1-1.html

设计过程也稍微复杂一点，
并涉及了健壮性设计 (Robust Design) ，设计优化 (Design Optimization) 等
……尽管尚有不尽完善之处。

因涉及公司设计技术机密，恕不晒出完全真实的设计过程。
不过基本的设计思路都在里面了。

有兴趣的朋友可下下来看看。

2万 · 2016-7-2 17:27

IC设计中，也要考虑可靠性设计，只不过是专门的失效分析部门提供建议或指导，这部分内容需要一个专门的部门来研究。
器件失效机制多如牛毛，除了设计缺陷，还有静电损伤，过电损伤，机械应力损伤，热应力，材料缺陷，寿命失效，热结构缺陷，污染。。。。。。。

2万 · 2016-7-2 18:00

不过电子设计工程师非常幸运，这些苦力活，有软件来干了。
所以真正设计电路时，得看你软件使用熟练程度了，所以IC设计招聘要求必须会熟练使用某些软件。

如上图为系统设计，把最终系统设计目标确定好后，软件自动计算并优化各个设计变量。
系统几分钟=熟练个人几小时干的活

只看该作者 · 2016-7-2 19:20

关于 32 楼设计结果的题外话：

从设计目标来说，应该是要求产品/系统的西格玛水平达到 6 以上；对于子系统/单元电路则视具体情况而定。
例子中要求西格玛水平达到 6 以上是为了说明问题而设的标准。

对于这个标准，我们看到电阻的公差要求为 2%，这个要求不难得到满足；
而电源的公差要求 1.75%，这个要求相对比较高。
以安森美 (On Semiconductor) 的 7800，431，317 等产品为例，公差一般在 4%～5% 之间。
估计这很可能也是业界同类产品的公差水平。
因此，1.75% 的电源公差非常可能难以满足。
换句话说，（目前）这可能不是一个可行的设计方案，尽管设计结果满足要求。

回到系统级别来看，如果这个单元电路的西格玛水平要求可以降低，比如 3 或者更低，
那么我们或可得到一个可行的、满足要求的设计结果；
反之，如果这个单元电路的西格玛水平必须要在 6 以上，
那么电源的公差就成为了这个设计的瓶颈。
在这种情况下，设计 1.75% 公差的电源就成为了一个要攻关的项目（设计 IC 的朋友或可一显身手了）。
一旦攻克这个难题，产品就可以卖出比同类产品高的价格，可以获得良好的品牌声誉以及超额利润……

2万 · 2016-7-2 22:25

带隙基准的统计分析：

后面还有一次优化，二次优化，即便使用软件，也够复杂的。

只看该作者 · 2016-7-3 11:07

本帖最后由 nstel 于 2016-7-3 11:11 编辑

看了以上几位的理论分析。我是做实际产品的，就我所经历的情况是这样的：工作中很少运用复杂的数学计算，最多也就是ORCAD仿真！人工分析一下误差范围，辅助一下。就算是这样OK了。我也见过那些专门搞电路计算的人，他们往往是很会算，但是，不知道怎么样去算！他们算出来的结果，和产品的实际需要是驴头不对马嘴。

只看该作者 · 2016-7-3 11:10

软件编程。就更加不用计算了！都是系统的函数，类库给你准备好了的。你只需要了解大概的原理就行了，但是，原理不能理解错了！

2万 · 2016-7-3 19:56

nstel 发表于 2016-7-3 11:10
软件编程。就更加不用计算了！都是系统的函数，类库给你准备好了的。你只需要了解大概的原理就行了，但是， ...

那是，模拟IC设计流程中，几乎没有哪一块不需要软件的，即便是指标的确定，也要软件迭代：

专业论述

技术新星奖章

坚毅之洋流

核心会员奖章

十世金身

技术导师奖章

社区建设奖章

涓涓之细流

伴坛终老

技术奇才奖章

沉静之湖泊

七世轮回

突出贡献奖章

缘定三生