模电太难了!来看看模电领域公认的三本”圣经”吧
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模拟工程师主要学习的工学方向,主要是研究集成电路设计、测试验证等,我们俗称“做设计”,以清华啊、复旦、哈工大、天大等等为典型。纯正的集成电路设计包含数字IC和模拟IC两个方向,它们拥有各自不同的应用领域,一般数字IC的器件密度在平方毫米上可以达到千万和亿的数量级,模拟IC则低几个数量级。
理学方向主要研究半导器件体材料,芯片制造等微电子电路物理层面上的东西,我们俗称“做器件”,以吉大、山大和北大等为强。在中国IC行业,“做器件”就业面相对窄些,此方向的学生去研究所和代工厂的很多。
模拟IC继承了传统电路设计的精髓,设计者利用设计软件工具,计算参数布局电路元器件来完成一个电路。做模拟IC靠得是经验和耐力,且越老越吃香,通常培养一个合格的模拟IC工程师要十年的时间,本科刚刚毕业就想从事设计工作基本不可能。曾经看过这样一句话,模拟工程师的基本工具就是:一支铅笔,一个计算器,一张草稿纸和一台计算机。
模拟IC具体可以分为射频集成电路设计,数字模拟混合集成电路设计AD/DA和常规模拟集成电路设计等几个方向。
做模拟IC的人都知道三本圣经:
1.《模拟CMOS集成电路设计》,拉扎维著;
《Design of Analog CMOS integrated Circuits》,Behzad Razavi,这本书相对容易入手,而且西安交大陈贵灿翻译的中文版也相当有水平。就我个人对这本书的学习经验来说:需要自己仔细推导书中的结论、例子会有很大收获!这本书精华的最大一部分在于它的习题,做一遍有一遍的收获,受益匪浅(可以在网上搜到英文习题解答)。
2.《CMOS模拟集成电路设计》,艾伦著;
《CMOS analog circuit design》 2TH. P.E.Allen, D.R.Holberg. 这本书对于实际的工程内容讲述的很好,对于做工程的人来说有很大的帮助! 不过,建议大家尽量看英文原版!中文版翻译不是太好!
拉扎维和艾伦的教材是最受欢迎的两本,二者各有所长,Razavi注重理论讲解,Allen注重工程实用性。在研究生阶段,这两本是缺一不可的,两者相互配合是最佳的使用方式。
3.《模拟集成电路分析与设计》,格雷著;
《Analysis and design of analog integrated circuits》, P.R. Gray, P.J. Hurst, Lewis and R.G.Meyer. 4TH. 这是模拟集成电路设计的最经典的教材。这本书侧重于理论分析,但对新手来说内容全面但有些深奥。 强烈建议大家看英文原版,高教社的引文版似乎已经脱销!高教社出版的的中文版(北航翻译)太垃圾了,误导人!
当然,模拟设计是工程师们最头疼、但也是最致命的设计部分,尽管目前数字电路、大规模集 成电路的发展非常迅猛,但是模拟电路的设计仍是不可避免的,有时也是数字电路无法取代的,例如 RF 射频电路的设计!这里将模拟电路设计中应该注意的问题总结如下:
(1)为了获得具有良好稳定性的反馈电路,通常要求在反馈环外面使用一个小电阻或扼流圈给容性负载提供一个缓冲;
(2)积分反馈电路通常需要一个小电阻(约 560 欧)与每个大于 10pF 的积分电容串联;
(3)在反馈环外不要使用主动电路进行滤波或控制 EMC 的 RF 带宽,而只能使用被动元件(最好为 RC 电路)。仅仅在运放的开环增益比闭环增益大的频率下,积分反馈方法才有效。在更高的频率下,积分电路不能控制频率响应;
(4)为了获得一个稳定的线性电路,所有连接必须使用被动滤波器或其他抑制方法(如光电隔离)进行保护;
(5)使用 EMC 滤波器,并且与 IC 相关的滤波器都应该和本地的 0V 参考平面连接;
(6)在外部电缆的连接处应该放置输入输出滤波器,任何在没有屏蔽系统内部的导线连接处都需要滤波,因为存在天线效应。另外,在具有数字信号处理或开关模式的变换器的屏蔽系统内部的导线连接处也需要滤波;