Esistono tutorial di progettazione IC?

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Sto cercando di renderlo il più possibile privo di opinioni.

Ci sono molti libri di testo e risorse su come funzionano i transistor e varie cose fatte di transistor. Tuttavia, in tutte le mie ricerche, l'unico tutorial che abbia mai visto per l'effettiva progettazione di circuiti integrati è questo. Nella mia lettura iniziale, tuttavia, sembra abbastanza "fuori dalla testa" -ish, come in "Penso che parlerò di questo, ora".

Esistono altri tutorial di progettazione IC ? Non sto nemmeno chiedendo una classifica, solo se esistono in primo luogo.

Modifica: al college, ho seguito un corso chiamato "Progettazione di circuiti integrati analogici e a segnali misti"; la maggior parte del nostro tempo è stata spesa per parlare di diversi tipi di amplificatori operazionali e dei loro diversi meriti e limitazioni. Il progetto finale è stato quello di progettare un amplificatore operazionale, utilizzando uno dei quattro tipi menzionati nella classe (a due stadi, telescopico, a cascata piegata e specchio corrente) per soddisfare uno dei quattro diversi set di specifiche di progetto. Ma sembrava che fossimo buttati nel profondo con una comprensione di cosa fosse il nuoto, ma senza idea di come fare una rana.

In sostanza, nella progettazione di circuiti integrati, ci sono molte manopole da ruotare per raggiungere il tuo obiettivo; così tante manopole, infatti, che a volte diventa un po 'travolgente, e non so da dove cominciare. Mi stavo solo chiedendo se ci fossero risorse là fuori, non per come funzionano questi blocchi IC e IC, ma come progettarli e usarli in modo efficace.

integrated-circuit  circuit-design  design 
— John Doe
fonte
Ho alcuni libri di testo sulla progettazione di circuiti integrati analogici e digitali, ma ho la sensazione che non sia proprio quello che stai cercando. Anch'io sono curioso che esistano tali tutorial
— DerStrom8,
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Intendi l'uso in uno strumento software specifico o più come suggerimenti generali per posizionare i circuiti nei circuiti integrati come si farebbe quando si posizionano quegli stessi circuiti sui PCB? Penso che un tutorial completo sia raro perché non è un compito comunemente svolto da una singola persona.
— Samuel,
@ Samuel Più il secondo rispetto al primo. Vedi modifica sopra.
— John Doe,
Questa è una buona domanda ma è complicata perché dipende fortemente da ciò che sai. Conoscere le basi dei transistor e i loro parametri può aiutarti con circuiti integrati come amplificatori operazionali o logica digitale. Ma proprio come programmare uno script, devi sapere di cosa hai bisogno prima di poter implementare un algoritmo per risolvere ciò che devi fare.
— KingDuken,
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Non mi preoccuperei troppo delle abilità , imparerai quelle sul lavoro. Devi avere le tue basi coperte così l'analisi dei circuiti, sapere come funzionano i semiconduttori ecc. E fondamentalmente sapere come usare un simulatore. Idealmente, inizieresti in un'azienda in cui ci sono ingegneri più esperti da cui puoi imparare. Rispetto a quello che so adesso e a quello che sapevo quando lasciai Uni (con un Master), sapevo, uhm, non così tanto. Pensavo che 10 MHz fosse una frequenza abbastanza alta. Ora progetto a 60 GHz!
— Bimpelrekkie,

Risposte:

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Quindi, sono un progettista di circuiti integrati analogici. Progetto circuiti con funzioni analogiche da utilizzare su un circuito integrato. I miei primi circuiti da utilizzare su un chip che ho progettato quando ero ancora all'università negli anni '90.

Sono non un progettista digitale IC, non definisco funzioni in Verilog / VHDL che vengono poi sintetizzati (trasformato in un layout che va su un chip). Faccio comunque progetti logici piccoli / semplici ma li tratto come i miei circuiti analogici. Quindi nessuna generazione automatica di layout, ad esempio.

Il libro di Hans Camenzind discute in effetti brevemente di che cosa (parte di) progettazione analogica IC sia.

Come hai scoperto ci sono un sacco di cose che devi coprire prima di poter progettare i tuoi circuiti per l'uso in un chip. Direi che è semplicemente troppo da trattare in un "tutorial".

Devi sapere:

  • come funzionano i semiconduttori che includono giunzione PN, diodo, BJT (NPN, PNP) e / o NMOS / PMOS.

  • Essere in grado di fare analisi del circuito (piccolo segnale), ad esempio determinare la larghezza di banda e il guadagno di un dato circuito.

  • Avere una conoscenza di base di come i componenti (diodi e tutti citati sopra) sono realizzati su un chip

  • essere in grado di utilizzare un simulatore di circuiti, la prototipazione di un circuito integrato può costare molto , pensare $ 10000 fino a 1 milione di dollari, quindi progettiamo in un simulatore.

  • essere in grado di comprendere il manuale di progettazione fornito con il processo di produzione IC in cui verrà progettato il proprio IC. Ogni processo ha proprietà specifiche di cui devi essere consapevole.

  • essere in grado di elaborare un circuito in grado di svolgere la funzione di cui hai bisogno.

A volte devi anche creare il tuo layout, questo è facile da imparare rispetto agli elementi sopra menzionati.

Quindi sì, ci vogliono un paio d'anni per padroneggiare tutto questo ;-)

— Bimpelrekkie
fonte
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Degno di nota anche: imparare a leggere e scrivere tutte le specifiche dei componenti, anche con le peggiori tolleranze ambientali. Devi essere in grado di leggere gli schemi più velocemente
— dell'inglese
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OK, quindi escono con una parte del circuito . Ciò che mi aiuta molto è che da quando ero un adolescente (quindi anche prima di Uni) ero affascinato dai circuiti, quindi ho cercato di capire come ogni schema su cui potevo mettere le mani (da riviste, libri) funzionasse. Questo mi ha insegnato molto sul possibile circuito e su come vengono fatte le cose. In realtà molti circuiti sono costituiti da piccole soluzioni "standard" come gli attuali specchi, diff. coppie, amplificatori per emettitori comuni. Il trucco è di solito combinare tutti questi in qualcosa che fa quello che ti serve.
— Bimpelrekkie,
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Sfortunatamente, sono sposato e l'unico fornitore per mia moglie e due bambini molto piccoli; Non ho tempo a disposizione per l'esplorazione. Il mio apprendimento in questi giorni proviene da "incarichi" di progettazione di qualcuno di un altro dipartimento qui al lavoro; è lento nel migliore dei casi a causa del coinvolgimento di più persone, quindi sto cercando di vedere quali opzioni sono disponibili per me.
— John Doe,
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@ Leroy105 Cadence Virtuoso è principalmente per la progettazione di segnali analogici e misti. Sebbene Cadence sia lo "standard di fatto", non è l'unico, ma esiste anche Mentor Graphics e Keysight ADS. La cadenza offre la migliore integrazione (tutti gli strumenti necessari dalla progettazione al layout), ma è costoso. Molto costoso. Inoltre, non dimenticare di controllare ciò che supporta il kit di progettazione di fonderia (fabbricazione del chip). Non serve avere mentore quando la fonderia si aspetta che tu usi Cadence.
— Bimpelrekkie,
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@ Leroy105 Se non hai molta esperienza "interna", sicuramente l'outsourcing dovrebbe essere nella tua lista. Anche l'outsourcing è costoso. Devi essere sicuro di avere un valido business case per il tuo design in quanto il design è "solo" parte del costo. Tieni anche conto dei test di produzione e della verifica dei prodotti, dei test di durata a seconda delle esigenze dei tuoi clienti. Pensa anche a 100k USD per articolo. Devi davvero essere sicuro di vendere un milione o più di chip per essere conveniente. A meno che tu non possa addebitare ovviamente 100 USD per chip.
— Bimpelrekkie,
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Una ricerca iniziale fa apparire questa pagina:

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

Ha un numero di sezioni che seguono il flusso di progettazione. Forse questo è quello che stai cercando.

— DerStrom8
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Correggimi se sbaglio, ma questo sembra un tutorial specifico per uno strumento di progettazione (suite), vale a dire Cadence. Ho dimenticato qualcosa?
— John Doe,
No, hai ragione, questo corso riguarda l'uso del software (credo), uso Cadence tra l'altro per la simulazione e il layout dei miei progetti.
— Bimpelrekkie,
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Bene, se ci pensi, come ti mostreranno come fare qualcosa (la definizione di un tutorial) se non riescono a mostrarti come farlo (in qualunque software utilizzino)? Molti dei concetti saranno gli stessi indipendentemente dal pacchetto software, quindi gran parte di quel tutorial è probabilmente ancora applicabile
— DerStrom8
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Penso che se l'OP vuole davvero vedere un layout fisico di un dato IC, queste sarebbero informazioni proprietarie, proprio come il codice sorgente di Cadence. A volte Intel mostra i livelli fisici nella rivista IEEE come una presa in giro, ma questo è tutto.
— Sparky256,
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