IC设计教程是否存在?


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我正在尝试使其尽可能地不基于观点。

关于晶体管以及由晶体管组成的各种事物的工作原理,有很多教科书和资源。但是,在我的所有搜索中,我所见过的关于实际IC设计的唯一教程就是这篇。但是,在我最初的阅读中,似乎有点“浮出水面”,例如,“我想现在就谈论这个”。

还有其他此类IC 设计教程吗?我什至不要求排名,即使它们排在首位。

编辑:在大学里,我参加了一个名为“模拟与混合信号集成电路设计”的课程;我们大部分时间都在谈论不同类型的运算放大器以及它们的优缺点。最终项目是设计一个运算放大器,使用该类中提到的四种类型之一(两级,伸缩式,折叠级联和电流镜)来满足四种不同的设计规格之一。但这似乎使我们陷入了困境,对游泳的理解一无所知,却不知道如何做蛙泳。

本质上,在IC设计中,有许多旋钮可以旋转以实现您的目标。实际上,如此之多的旋钮有时会让人有些不知所措,而且我不知道从哪里开始。我只是想知道是否有任何资源,不是关于这些IC和IC模块如何工作,而是如何设计和有效使用它们。


我有几本有关模拟和数字IC设计的教科书,但我觉得这并不是您想要的。我也很好奇这样的教程是否存在
DerStrom8 '18

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您是要用在特定的软件工具中,还是要用更多类似的技巧在IC中放置电路,就像将这些相同的电路放置在PCB上一样?我认为完整的教程很少,因为这不是任何一个人通常都会完成的任务。
塞缪尔

@Samuel后者比前者更多。请参阅上面的编辑。
John Doe

这是一个很好的问题,但是很棘手,因为它高度依赖于您所知道的。了解晶体管的基本知识及其参数可以帮助您使用运算放大器或数字逻辑等集成电路。但是,就像编写脚本一样,在实现算法来解决需要完成的事情之前,您必须了解所需的信息。
KingDuken

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我不会太担心技能,您将在工作中学习这些技能。您需要掌握基础知识,以便进行电路分析,了解半导体的工作原理等,并且基本上了解如何使用模拟器。理想情况下,您将从一家可以从中学习更多经验的工程师的公司开始。与我现在所知道的以及离开Uni(与一名硕士)时所知道的相比,我知道的并不多。虽然10 MHz是相当高的频率。现在我以60 GHz设计!
Bimpelrekkie

Answers:


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所以,我是模拟IC设计师。我设计用于IC的具有模拟功能的电路。我在1990年代上大学时设计的第一条用于芯片的电路。

不是数字IC设计师,我没有在Verilog / VHDL中定义然后进行合成的功能(制成在芯片上的布局)。但是,我确实进行了小型/简单的逻辑设计,但与模拟电路一样对待它们。因此,例如,不会自动生成布局。

汉斯·卡门辛德(Hans Camenzind)撰写的这本书确实简要地讨论了模拟IC设计(的一部分)。

正如您所发现的,在设计自己的用于芯片的电路之前,您需要涵盖很多内容。我想说的是,“指南”中涉及的内容太多了

你得知道:

  • 半导体如何工作,包括PN结,二极管,BJT(NPN,PNP)和/或NMOS / PMOS。

  • 能够进行(小信号)电路分析,例如确定给定电路的带宽和增益。

  • 基本了解如何在芯片上实现组件(二极管和上述所有组件)

  • 能够使用电路仿真器,对IC进行原型制作可能会花费很多,您认为10000美元到100万美元不等,因此我们在仿真器中进行设计。

  • 能够理解您将在其中设计IC的IC制造过程随附的设计手册。每个过程都有您需要了解的特定属性。

  • 能够提出一个可以执行您所需功能的电路。

有时您还必须自己制定布局,与上述项目相比,这很容易学习。

所以是的,要花上几年时间才能掌握所有这些;-)


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另外值得一提的是: 学习如何读写所有组件规格,以及在最坏情况下的环境承受能力。您必须能够以比英语更快的速度阅读示意图
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75,2018年

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好的,因此提出一个电路部分。令我受益匪浅的是,从我十几岁起(甚至在Uni之前),我就对电路很着迷,因此我试图弄清楚(从杂志,书籍中)得到的每幅原理图都是如何工作的。那教会了我很多关于可能的电路以及如何完成事情的知识。实际上,许多电路都由小型“标准”解决方案组成,例如电流镜,差分。对,通用发射极放大器。诀窍通常是将所有这些组合成可以满足您需求的东西。
Bimpelrekkie

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不幸的是,我已婚,是我妻子和两个年幼孩子的唯一供养人。我没有时间去探索。这些天我的学习来自工作中另一个部门的某人的设计“任务”。由于涉及到多个人,所以充其量只能说是很慢,所以我正在尝试查看对我可用的选项。
John Doe

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@ Leroy105 Cadence Virtuoso主要用于模拟和混合信号设计。尽管Cadence不是唯一的“事实上的标准”,但也有Mentor Graphics和Keysight ADS。我认为Cadence确实提供了最佳的集成(从设计到布局所需的所有工具),但价格昂贵。非常贵。同样不要忘记检查代工(制造芯片)设计套件所支持的功能。当铸造厂希望您使用Cadence时,使用Mentor毫无用处。
Bimpelrekkie

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@ Leroy105如果您没有太多的“内部”经验,那么可以肯定的是外包应该在您的清单上。外包也很昂贵。您必须确保您的设计具有有效的业务案例,因为设计只是成本的“一部分”。还要根据您的客户需求进行生产测试和产品验证以及寿命测试。以及每件商品10万美元。您确实需要确保要出售一百万个或更多的芯片,以便具有成本效益。除非您可以为每个芯片收取100美元的费用。
Bimpelrekkie


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初步搜索显示此页面:

https://www.mics.ece.vt.edu/ICDesign/Tutorials/Overview/index.html

它具有遵循设计流程的许多部分。也许这就是您要寻找的。


如果我错了,请纠正我,但这似乎是针对设计工具(套件)(即Cadence)的特定教程。我错过了什么?
John Doe

不,您是正确的,该课程是关于如何使用软件的(我认为),我使用Cadence btw进行仿真和布局设计。
Bimpelrekkie

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好吧,如果您想一想,如果他们无法向您展示如何做某事(使用他们使用的任何软件),他们将如何向您展示如何做某事(教程的定义)?无论软件包如何,许多概念都是相同的,因此该教程中的大部分内容仍然可能适用
DerStrom8

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我认为,如果OP确实希望看到任何给定IC的物理布局,那将是专有信息,就像Cadence源代码一样。有时,Intel会在IEEE杂志中显示物理层,但事实并非如此。
Sparky256 '18
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