为什么大家普遍认为模拟IC工程师门槛高于数字IC工程师?

今天想和大家一起聊一聊,为什么会普遍更认同模拟IC工程师的门槛会高于数字IC工程师?

我之前也有跟大家分享过模拟芯片和数字芯片的区别,模拟芯片主要是由电阻、电容晶体管组成,用于处理联系函数形式的模拟信号,比如说光线,声音,温度,压力等等,大家一般都认同模拟芯片设计工程师会比数字设计工程师的要求更高一些,为什么会有这种感觉呢?我觉得可能有以下几点原因:
  1. 模拟芯片设计需要考虑速度、功耗、增益、电源、电压、噪声等多种因素,所以它借助的EDA工具有限,这就要求芯片工程师拥有扎实的学科基础和丰富的经验,一个资深的模拟芯片设计工程师的培养周期回避数字芯片设计工程师的周期更长,模拟IC工程师的培养速度比较慢,所以就会显得更更加难得。
  2. 我想是因为模拟芯片对于制程的要求不高,目前生产线还在用0.18微米到0.1微米的制程,部分的工艺采用到28纳米制程,这是因为模拟芯片对抗噪声能力有要求,制程的提升不一定能够带来产品性能的提升,因此在制程上,它发展的很缓慢,制程变动的缓慢使得模拟工程师经验的积累,更加显得有效且珍贵。
  3. 模拟芯片的种类非常多,细分领域也是非常多的,如果一个初创公司在某个细分领域,做出产品就可以很快的占领市场,而模拟工程师作为其细分领域的技术掌握者,地位可见一斑。
  4. 因为模拟芯片对性能指标的要求高,然而他的技术革新速度相对于数字芯片而言是慢的,产品的生命力就更强,一般来讲,模拟芯片的生命周期很长的,有些产品的生命周期是5——10年,甚至更长,所以一旦芯片被研发出来,就可以用好几年,模拟芯片也就比较容易实现盈利,那么,模拟IC工程师的价值就更加凸显。

这里给大家再分享下模拟电路设计经验12条!

模拟电路的设计是工程师们最头疼、但也是最致命的设计部分!这里将模拟电路设计中应该注意的问题进行了总结,还不错,与大家共享。
  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。
  7. 在模拟 IC 的电源和地参考引脚需要高质量的 RF 去耦,这一点与数字 IC一样。但是模拟 IC 通常需要低频的电源去耦,因为模拟元件的电源噪声抑制比(PSRR)在高于 1KHz 后增加很少。在每个运放、比较器和数据转换器的模拟电源走线上都应该使用 RC 或 LC 滤波。电源滤波器的拐角频率应该对器件的PSRR 拐角频率和斜率进行补偿,从而在整个工作频率范围内获得所期望的PSRR 。
  8. 对于高速模拟信号,根据其连接长度和通信的最高频率,传输线技术是必需的。即使是低频信号,使用传输线技术也可以改善其抗干扰性,但是没有正确匹配的传输线将会产生天线效应。
  9. 避免使用高阻抗的输入或输出,它们对于电场是非常敏感的。
  10. 由于大部分的辐射是由共模电压和电流产生的,并且因为大部分环境的电磁干扰都是共模问题产生的,因此在模拟电路中使用平衡的发送和接收(差分模式)技术将具有很好的 EMC 效果,而且可以减少串扰。平衡电路(差分电路)驱动不会使用 0V 参考系统作为返回电流回路,因此可以避免大的电流环路,从而减少 RF 辐射。
  11. 比较器必须具有滞后(正反馈),以防止因为噪声和干扰而产生的错误的输出变换,也可以防止在断路点产生振荡。不要使用比需要速度更快的比较器(将dV/dt 保持在满足要求的范围内,尽可能低)。
  12. 有些模拟 IC 本身对射频场特别敏感,因此常常需要使用一个安装在 PCB上,并且与 PCB 的地平面相连接的小金属屏蔽盒,对这样的模拟元件进行屏蔽。注意,要保证其散热条。

欢迎评论区一起聊聊!

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很实用,已经收藏了 多谢大佬分享
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发布于 2022-06-06 15:03

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