模擬電路設計的九個段位，太真實了！ |
| 添加時間：2020-5-6 14:09:38 出處：恒南電子 作者：恒南電子 點擊：954 |
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你(ni)剛開始進(jin)入(ru)這行，對PMOS/NMOS/BJT什么(me)的(de)(de)(de)只不(bu)過有個(ge)大(da)概的(de)(de)(de)了解，各(ge)種器件(jian)的(de)(de)(de)特(te)性你(ni)也(ye)不(bu)太清楚(chu)，具(ju)體設計(ji)成(cheng)什么(me)樣的(de)(de)(de)電(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)你(ni)也(ye)沒什么(me)主(zhu)意，你(ni)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)圖(tu)主(zhu)要看國內雜志上的(de)(de)(de)文章(zhang)，或者(zhe)按照教科(ke)書(shu)上現成(cheng)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)，你(ni)總(zong)覺得他(ta)們說得都(dou)有道理(li)。你(ni)做的(de)(de)(de)電(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)主(zhu)要是(shi)小規(gui)模的(de)(de)(de)模塊，做點(dian)差分(fen)運放，或者(zhe)帶隙(xi)基準的(de)(de)(de)仿真什么(me)的(de)(de)(de)你(ni)就(jiu)計(ji)算著(zhu)發(fa)文章(zhang)，生怕到時候論文湊不(bu)夠(gou)。總(zong)的(de)(de)(de)來說，基本上看見運放還是(shi)發(fa)怵。你(ni)覺得spice是(shi)一個(ge)非常難(nan)以使(shi)用而且古怪(guai)的(de)(de)(de)東西。
你(ni)(ni)開始知道什么(me)叫電路設計，天天捧著(zhu)本教(jiao)科書在草稿紙(zhi)上狂算一(yi)(yi)氣。你(ni)(ni)也經(jing)常開始提起(qi)一(yi)(yi)些(xie)技(ji)術參數，Vdsat、lamda、early voltage、GWB、ft之類的(de)。總覺得(de)有時(shi)(shi)候(hou)電路和手(shou)算得(de)差不(bu)多，有時(shi)(shi)候(hou)又覺得(de)差別挺大。你(ni)(ni)也開始關心電壓，溫度和工藝的(de)變化。例如低(di)(di)電壓、低(di)(di)功耗系統什么(me)的(de)。或者(zhe)是超高速高精(jing)度的(de)什么(me)東東，時(shi)(shi)不(bu)時(shi)(shi)也來(lai)上兩句。你(ni)(ni)設計電路時(shi)(shi)開始計劃(hua)著(zhu)要去tape out，雖然tape out看起(qi)來(lai)還是挺遙遠的(de)。這個階段中，你(ni)(ni)覺得(de)spice很強大，但經(jing)常會因為AC仿真結(jie)果(guo)不(bu)對而大傷腦筋。你已經和PVT斗爭了一段時間了，但總的來說基本上還是沒有幾次成功的設計經驗。你覺得要設計出真正能用的電路真的很難，你急著想建立自己的信心，可你不知道該怎么辦。你開始閱讀一些JSSC或者博士論文什么的，可你覺得他們說的是一回事，真正的芯片或者又不是那么回事。你覺得Vdsat什么的指標實在不夠精確，仿真器的缺省設置也不夠滿足你的要求，于是你試著仿真器調整參數，或者試著換一換仿真器，但是它們給出的結果仍然是有時準有時不準。你上論壇，希望得到高手的指導。可他們也是語焉不詳，說得東西有時對有時不對。這個階段中，你覺得spice雖然很好，但是幫助手冊寫的太不清楚了。
你(ni)(ni)有(you)過比較重大(da)的(de)流片失(shi)敗經(jing)歷了。你(ni)(ni)知(zhi)道(dao)(dao)要(yao)(yao)做好一(yi)個(ge)電(dian)路(lu)(lu)，需(xu)要(yao)(yao)精益求精，需(xu)要(yao)(yao)戰戰兢兢的(de)仔(zi)細檢查(cha)每一(yi)個(ge)細節。你(ni)(ni)發(fa)現在設計(ji)過程(cheng)中(zhong)有(you)很多(duo)不曾設想過的(de)問題，想要(yao)(yao)做好電(dian)路(lu)(lu)需(xu)要(yao)(yao)完整的(de)把握(wo)每一(yi)個(ge)方面。于是你(ni)(ni)開(kai)始系統地(di)重新學(xue)(xue)習在大(da)學(xue)(xue)畢業時已經(jing)賣掉的(de)課本。你(ni)(ni)把能(neng)能(neng)找(zhao)到的(de)相關資料都(dou)仔(zi)細的(de)看(kan)了一(yi)邊，希望能(neng)從中(zhong)找(zhao)到一(yi)些(xie)更有(you)啟發(fa)性的(de)想法(fa)。你(ni)(ni)已經(jing)清楚地(di)知(zhi)道(dao)(dao)了你(ni)(ni)需(xu)要(yao)(yao)達到的(de)電(dian)路(lu)(lu)指(zhi)標和性能(neng)，你(ni)(ni)也知(zhi)道(dao)(dao)了電(dian)路(lu)(lu)設計(ji)本質上是需(xu)要(yao)(yao)做很多(duo)合(he)理(li)的(de)折(zhe)中(zhong)。
可你搞(gao)不清這(zhe)個“合(he)理” 是怎么(me)確(que)定(ding)的(de)，不同指(zhi)標之(zhi)間的(de)折中如何選擇才好(hao)。你覺得(de)要設(she)計出(chu)一個適當的(de)能夠正常工作的(de)電(dian)路真的(de)太(tai)難了，你不相(xiang)信在這(zhe)個世(shi)界上(shang)有人(ren)可以(yi)做到他們宣(xuan)稱(cheng)的(de)那么(me)好(hao)。這(zhe)個階段(duan)中，你覺得(de)spice功(gong)能還(huan)是太(tai)有限了，而且(qie)經(jing)常對(dui)著"time step too small"的(de)出(chu)錯信息發呆(dai)，偶爾情況下你還(huan)會創造出(chu)巨大(da)的(de)仿(fang)真文件讓所(suo)有人(ren)和電(dian)腦崩(beng)潰。你(ni)(ni)覺得(de)很多競(jing)爭對手的(de)(de)東西不(bu)過如此而已(yi)。你(ni)(ni)開始(shi)有一(yi)套比較熟(shu)悉的(de)(de)設(she)計方(fang)法(fa)。但(dan)(dan)是(shi)(shi)(shi)你(ni)(ni)不(bu)知(zhi)道如何更加優化你(ni)(ni)手頭的(de)(de)工具。你(ni)(ni)已(yi)經使用(yong)過一(yi)些別人編好的(de)(de)腳(jiao)本語言(yan)，但(dan)(dan)經常碰到(dao)很多問題的(de)(de)時(shi)候(hou)不(bu)能想起(qi)來(lai)用(yong)awk或者(zhe)perl搞(gao)定。你(ni)(ni)開始(shi)大量(liang)的(de)(de)占用(yong)服(fu)務器的(de)(de)仿(fang)真(zhen)時(shi)間，你(ni)(ni)相(xiang)信(xin)經過大量(liang)的(de)(de)仿(fang)真(zhen)，你(ni)(ni)可(ke)以清楚地把你(ni)(ni)設(she)計的(de)(de)模塊調(diao)整(zheng)到(dao)合適(shi)的(de)(de)樣(yang)子。有時(shi)候(hou)你(ni)(ni)覺得(de)做電(dian)路(lu)設(she)計簡直是(shi)(shi)(shi)太(tai)無聊(liao)了(le)，實在不(bu)行的(de)(de)話(hua)，你(ni)(ni)在考慮是(shi)(shi)(shi)不(bu)是(shi)(shi)(shi)該放棄了(le)。這個階(jie)段(duan)中，你(ni)(ni)覺得(de)spice好是(shi)(shi)(shi)好，但(dan)(dan)是(shi)(shi)(shi)比起(qi) fast spice系列的(de)(de)仿(fang)真(zhen)器來(lai)，還是(shi)(shi)(shi)差遠了(le)；你(ni)(ni)開始(shi)不(bu)相(xiang)信(xin)AC仿(fang)真(zhen)，取而代(dai)之的(de)(de)是(shi)(shi)(shi)大量(liang)的(de)(de)transient仿(fang)真(zhen)。你(ni)開(kai)(kai)(kai)(kai)始(shi)明白在這(zhe)(zhe)個(ge)世界中只(zhi)有最(zui)合(he)(he)適(shi)的(de)(de)(de)設(she)計，沒有最(zui)好的(de)(de)(de)設(she)計。你(ni)開(kai)(kai)(kai)(kai)始(shi)有一(yi)套(tao)真正屬于自己的(de)(de)(de)設(she)計方法，你(ni)會(hui)傾向(xiang)于某一(yi)種或(huo)兩種仿真工具，并(bing)(bing)(bing)能(neng)夠(gou)熟練(lian)的(de)(de)(de)使(shi)用他們評價你(ni)的(de)(de)(de)設(she)計。你(ni)開(kai)(kai)(kai)(kai)始(shi)在設(she)計中考慮PVT的(de)(de)(de)變化(hua)，你(ni)知道一(yi)個(ge)電路從開(kai)(kai)(kai)(kai)始(shi)到現在的(de)(de)(de)演化(hua)過程，并(bing)(bing)(bing)能(neng)夠(gou)針對(dui)不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)應用對(dui)他們進行(xing)裁減。你(ni)開(kai)(kai)(kai)(kai)始(shi)關注(zhu)功耗和面積，你(ni)tape out的(de)(de)(de)芯片開(kai)(kai)(kai)(kai)始(shi)有一(yi)些(xie)能(neng)夠(gou)滿足產品要求了。但是(shi)有時候你(ni)還是(shi)不(bu)(bu)能(neng)完全(quan)理解(jie)一(yi)些(xie)復雜系統(tong)的(de)(de)(de)設(she)計方法，并(bing)(bing)(bing)且犯下一(yi)些(xie)愚蠢的(de)(de)(de)錯誤并(bing)(bing)(bing)導致(zhi)災難性(xing)后果。你(ni)開(kai)(kai)(kai)(kai)始(shi)閱讀(du) JSSC時不(bu)(bu)只(zhi)是(shi)挑一(yi)兩片文(wen)章看看，或(huo)許(xu)把JSSC作為廁(ce)所讀(du)物對(dui)你(ni)來說(shuo)是(shi)一(yi)個(ge)不(bu)(bu)錯的(de)(de)(de)選擇(ze)。在這(zhe)(zhe)個(ge)階段中，你(ni)覺(jue)得spice是(shi)一(yi)個(ge)很偉大的(de)(de)(de)工具，你(ni)知道如何(he)在spice中對(dui)精度(du)和速度(du)做(zuo)合(he)(he)理的(de)(de)(de)仿真，并(bing)(bing)(bing)隨時做(zuo)出最(zui)合(he)(he)適(shi)的(de)(de)(de)選擇(ze)。你(ni)(ni)開始真正理(li)解(jie)模擬(ni)電路(lu)設(she)(she)計(ji)的(de)(de)(de)本質，無論對(dui)于高精度系統還(huan)是(shi)(shi)(shi)高速(su)度系統都有自己獨有的(de)(de)(de)看法和(he)經(jing)驗。你(ni)(ni)可以在系統級對(dui)不同的(de)(de)(de)模塊指(zhi)標進(jin)行折(zhe)中(zhong)(zhong)以換取(qu)最好的(de)(de)(de)性能。你(ni)(ni)會了解(jie)一(yi)個潛在的(de)(de)(de)市場并開始自己的(de)(de)(de)產品(pin)定義，并且你(ni)(ni)知道只要方法正確，你(ni)(ni)設(she)(she)計(ji)出的(de)(de)(de)產品(pin)會具有很好的(de)(de)(de)競爭力。你(ni)(ni)可以從(cong)容的(de)(de)(de)從(cong)頭到(dao)腳進(jin)行整個電路(lu)的(de)(de)(de)功能和(he)指(zhi)標劃分，你(ni)(ni)了解(jie)里面的(de)(de)(de)每一(yi)個技(ji)術(shu)細節和(he)他們(men)的(de)(de)(de)折(zhe)中(zhong)(zhong)會對(dui)于你(ni)(ni)的(de)(de)(de)產品(pin)有怎樣的(de)(de)(de)影(ying)響。你(ni)(ni)開始關注設(she)(she)計(ji)的(de)(de)(de)可靠性。在這個階段中(zhong)(zhong)，你(ni)(ni)覺得(de)spice是(shi)(shi)(shi)一(yi)個很實(shi)用的(de)(de)(de)工(gong)具，并喜歡(huan)上了蒙特(te)卡洛仿真，但(dan)你(ni)(ni)還(huan)是(shi)(shi)(shi)經(jing)常抱怨(yuan)服(fu)務器太慢，雖然你(ni)(ni)經(jing)常是(shi)(shi)(shi)在后(hou)半(ban)夜運行仿真。這個時候成(cheng)功的(de)(de)(de)做出一個芯片對你(ni)(ni)(ni)來(lai)說是(shi)家常便飯，就(jiu)(jiu)象(xiang)一名駕駛老手(shou)開車一樣，遇到紅燈(deng)就(jiu)(jiu)停、綠燈(deng)就(jiu)(jiu)行。一個產品的(de)(de)(de)設計對于你(ni)(ni)(ni)來(lai)說幾乎(hu)都是(shi)無意(yi)(yi)識(shi)的(de)(de)(de)。你(ni)(ni)(ni)不需要再(zai)對著仿(fang)真結果不停的(de)(de)(de)調整參數(shu)和優化，更(geng)多時候之需要很少(shao)量的(de)(de)(de)仿(fang)真就(jiu)(jiu)可以(yi)結束一個模(mo)塊的(de)(de)(de)設計了。你(ni)(ni)(ni)能(neng)夠(gou)清楚地(di)感覺(jue)(jue)(jue)到某一個指標(biao)的(de)(de)(de)電路(lu)模(mo)塊在(zai)技(ji)術(shu)上(shang)是(shi)可能(neng)的(de)(de)(de)還是(shi)不可能(neng)的(de)(de)(de)。你(ni)(ni)(ni)完全不用(yong)關心具(ju)體模(mo)塊的(de)(de)(de)噪聲系數(shu)或者信噪比或者失真度(du)。你(ni)(ni)(ni)只需要知道它是(shi)可以(yi)被設計出來(lai)就(jiu)(jiu)可以(yi)了，更(geng)詳細的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)指標(biao)對你(ni)(ni)(ni)來(lai)說毫(hao)無意(yi)(yi)義。你(ni)(ni)(ni)開始覺(jue)(jue)(jue)得JSSC上(shang)的(de)(de)(de)東西其實都是(shi)在(zai)湊數(shu)，有時候認為JSSC即使作為廁紙也不合格(太(tai)薄太(tai)脆(cui))。你(ni)(ni)(ni)覺(jue)(jue)(jue)得spice偶爾用(yong)用(yong)挺好的(de)(de)(de)，但(dan)是(shi)實在(zai)是(shi)不可靠(kao)，很多的(de)(de)(de)時候看看工作點就(jiu)(jiu)差不多夠(gou)了。這時(shi)候(hou)的(de)(de)你(ni)(ni)對(dui)很(hen)多電(dian)路(lu)已(yi)經(jing)料如指(zhi)掌，你(ni)(ni)可以提(ti)前預知很(hen)多技術下一(yi)輪(lun)的(de)(de)發展方向。一(yi)年你(ni)(ni)只跑上(shang)(shang)幾(ji)(ji)次仿(fang)真(zhen)，也(ye)可能(neng)一(yi)仿(fang)真(zhen)就是幾(ji)(ji)年。你(ni)(ni)很(hen)少有畫電(dian)路(lu)圖的(de)(de)時(shi)候(hou)，多數(shu)時(shi)間你(ni)(ni)在(zai)(zai)打高爾夫或是在(zai)(zai)太平洋(yang)的(de)(de)某個(ge)小島釣(diao)魚。除了偶爾在(zai)(zai)ISSCC上(shang)(shang)湊湊熱鬧，你(ni)(ni)從不和別人說起電(dian)路(lu)方面(mian)的(de)(de)事，因為你(ni)(ni)知道(dao)沒人能(neng)明白。
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