Existe-t-il des tutoriels de conception IC?

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J'essaie de faire en sorte que cela ne soit pas basé sur l'opinion que possible.

Il existe de nombreux manuels et ressources sur le fonctionnement des transistors et diverses choses constituées de transistors. Cependant, dans toutes mes recherches, le seul tutoriel que j'ai jamais vu pour la conception de circuits intégrés réels est celui-ci. Dans ma lecture initiale, cependant, cela semble assez "sur le dessus de ma tête" - comme dans "Je pense que je vais en parler maintenant."

Existe-t-il d'autres didacticiels de conception de circuits intégrés ? Je ne demande même pas un classement, juste s'ils existent en premier lieu.

Edit: au collège, j'ai suivi un cours intitulé "Conception de circuits intégrés à signaux analogiques et mixtes"; la plupart de notre temps a été consacré à parler de différents types d'amplificateurs opérationnels et de leurs différents avantages et limites. Le projet final était de concevoir un ampli-op, en utilisant l'un des quatre types mentionnés dans la classe (à deux étages, télescopique, en cascade pliée et miroir actuel) pour répondre à l'un des quatre différents ensembles de spécifications de conception. Mais on aurait dit que nous étions plongés dans le grand bain avec une compréhension de ce qu'est la natation mais sans aucune idée de comment faire une brasse.

Essentiellement, dans la conception de circuits intégrés, il y a beaucoup de boutons à tourner pour atteindre votre objectif; tellement de potards, en fait, ça devient parfois un peu écrasant, et je ne sais pas par où commencer. Je me demandais simplement s'il y avait des ressources, pas pour le fonctionnement de ces circuits intégrés et circuits intégrés, mais pour les concevoir et les utiliser efficacement.

integrated-circuit circuit-design design John Doe
la source
J'ai quelques manuels sur la conception de circuits intégrés analogiques et numériques, mais j'ai l'impression que ce n'est pas tout à fait ce que vous recherchez. Moi aussi, je suis curieux de savoir si de tels tutoriels existent
DerStrom8
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Voulez-vous dire pour une utilisation dans un outil logiciel spécifique ou plus comme des conseils généraux pour placer des circuits dans des circuits intégrés comme on suivrait lors du placement de ces mêmes circuits sur des PCB? Je pense qu'un tutoriel complet est rare car ce n'est pas une tâche couramment effectuée par une seule personne.
Samuel
@Samuel Plus ce dernier que l'ancien. Voir modification ci-dessus.
John Doe
C'est une bonne question mais elle est délicate car elle dépend fortement de ce que vous savez. Connaître les bases des transistors et leurs paramètres peut vous aider avec les circuits intégrés comme les amplis op ou la logique numérique. Mais tout comme la programmation d'un script, vous devez savoir ce dont vous avez besoin avant de pouvoir implémenter un algorithme pour résoudre ce que vous devez faire.
KingDuken
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Je ne m'inquiéterais pas trop des compétences , vous les apprendrez au travail. Vous devez avoir vos bases couvertes pour l'analyse des circuits, savoir comment fonctionnent les semi-conducteurs, etc. et savoir comment utiliser un simulateur. Idéalement, vous commenceriez dans une entreprise où il y a des ingénieurs plus expérimentés dont vous pouvez apprendre. Comparé à ce que je sais maintenant et à ce que je savais quand j'ai quitté Uni (avec un Master), je savais, euh, pas tellement. Je pensais que 10 MHz était une fréquence assez élevée. Maintenant, je conçois à 60 GHz!
Bimpelrekkie

Réponses:

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Je suis donc concepteur de circuits intégrés analogiques. Je conçois des circuits avec des fonctions analogiques pour une utilisation sur un CI. Mes premiers circuits à utiliser sur une puce que j'ai conçue lorsque j'étais encore à l'université dans les années 1990.

Je ne suis pas un concepteur de circuits intégrés numériques, je ne définis pas de fonctions dans Verilog / VHDL qui sont ensuite synthétisées (transformées en une mise en page qui va sur une puce). Je fais cependant des conceptions logiques petites / simples mais je les traite de la même manière que mes circuits analogiques. Donc pas de génération de mise en page automatique par exemple.

Le livre de Hans Camenzind discute en effet brièvement de quoi (une partie) de la conception de circuits intégrés analogiques.

Comme vous l'avez constaté, il y a beaucoup de choses que vous devez couvrir avant de pouvoir concevoir vos propres circuits à utiliser dans une puce. Je dirais que c'est tout simplement trop à couvrir dans un "tutoriel".

Tu dois savoir:

  • comment fonctionnent les semi-conducteurs, y compris la jonction PN, la diode, les BJT (NPN, PNP) et / ou NMOS / PMOS.

  • Être capable de faire une analyse de circuit (petit signal), par exemple déterminer la bande passante et le gain d'un circuit donné.

  • Avoir une compréhension de base de la façon dont les composants (diodes et tous les éléments mentionnés ci-dessus) sont réalisés sur une puce

  • être en mesure d'utiliser un simulateur de circuit, un circuit intégré prototype peut coûter beaucoup , pensez 10000 $ jusqu'à 1 million de dollars que nous faisons la conception dans un simulateur.

  • être en mesure de comprendre le manuel de conception qui accompagne le processus de fabrication des circuits intégrés dans lequel vous allez concevoir votre circuit intégré. Chaque processus a des propriétés spécifiques que vous devez connaître.

  • être en mesure de proposer un circuit capable d'exécuter la fonction dont vous avez besoin.

Parfois, vous devez également créer votre propre mise en page, cela est facile à apprendre par rapport aux éléments mentionnés ci-dessus.

Alors oui, il faut quelques années pour maîtriser tout cela ;-)

Bimpelrekkie
la source
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Il convient également de mentionner: apprenez à lire et à écrire toutes les spécifications des composants, également dans les pires tolérances environnementales. Vous devez être capable de lire les schémas plus rapidement qu'en anglais
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
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OK, alors venez avec une partie de circuit . Ce qui m'aide beaucoup, c'est que depuis mon adolescence (donc avant Uni), j'étais fasciné par les circuits, j'ai donc essayé de comprendre comment chaque schéma sur lequel je pouvais mettre la main (dans les magazines, les livres) fonctionnait. Cela m'a beaucoup appris sur les circuits possibles et comment les choses se font. En réalité, de nombreux circuits sont constitués de petites solutions "standard" comme les miroirs de courant, diff. paires, amplificateurs à émetteur commun. L'astuce consiste généralement à combiner tout cela en quelque chose qui fait ce dont vous avez besoin.
Bimpelrekkie
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Malheureusement, je suis marié et seul fournisseur de ma femme et de mes deux très jeunes enfants; J'ai limité à aucun temps disponible pour l'exploration. Mon apprentissage de nos jours vient des «missions» de conception d'une personne d'un autre département ici au travail; c'est lent au mieux, car plusieurs personnes sont impliquées, alors j'essaie de voir quelles options s'offrent à moi.
John Doe
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@ Leroy105 Cadence Virtuoso est principalement destiné à la conception de signaux analogiques et mixtes. Bien que Cadence soit la «norme de facto», ce n'est pas le seul, il y a aussi Mentor Graphics et Keysight ADS. Cadence offre la meilleure intégration (tous les outils dont vous avez besoin de la conception à la mise en page), je pense, mais c'est cher. Très cher. N'oubliez pas non plus de vérifier ce que le kit de conception de fonderie (fabrication de votre puce) prend en charge. Inutile d'avoir Mentor lorsque la fonderie s'attend à ce que vous utilisiez Cadence.
Bimpelrekkie du
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@ Leroy105 Si vous n'avez pas beaucoup d'expérience "en interne", alors l'externalisation devrait être sur votre liste. L'externalisation est également coûteuse. Vous devez être sûr d'avoir une analyse de rentabilisation valide pour votre conception, car la conception ne représente "qu'une" partie du coût. Tenez également compte des tests de production et de la vérification des produits, des tests de durée de vie en fonction des besoins de vos clients. Pensez également à 100 000 USD par article. Vous devez vraiment être sûr que vous allez vendre un million de puces ou plus pour être rentable. Sauf si vous pouvez facturer 100 USD par puce bien sûr.
Bimpelrekkie
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Une recherche initiale fait apparaître cette page:

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

Il comporte un certain nombre de sections qui suivent le flux de conception. C'est peut-être ce que vous recherchez.

DerStrom8
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Corrigez-moi si je me trompe, mais cela semble être un tutoriel spécifique pour un outil de conception (suite), à ​​savoir Cadence. Ai-je oublié quelque chose?
John Doe du
Non, vous avez raison, ce cours concerne l'utilisation du logiciel (je pense), j'utilise Cadence btw pour la simulation et la mise en page de mes conceptions.
Bimpelrekkie
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Eh bien, si vous y réfléchissez, comment vont-ils vous montrer comment faire quelque chose (la définition d'un tutoriel) s'ils ne peuvent pas vous montrer comment le faire (quel que soit le logiciel qu'ils utilisent)? De nombreux concepts seront les mêmes quel que soit le progiciel, une grande partie de ce didacticiel est probablement toujours applicable
DerStrom8
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Je pense que si l'OP veut vraiment voir une disposition physique d'un CI donné, ce serait une information propriétaire, tout comme le code source de Cadence. Parfois, Intel montre les couches physiques dans le magazine IEEE comme une allumeuse, mais c'est à peu près tout.
Sparky256