¿Existen tutoriales de diseño de IC?

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Estoy tratando de hacer esto lo más basado en la opinión posible.

Hay muchos libros de texto y recursos sobre cómo funcionan los transistores, y varias cosas que están hechas de transistores. Sin embargo, en todas mis búsquedas, el único tutorial que he visto para el diseño de IC real es este. En mi lectura inicial, sin embargo, parece bastante "descabellado", como en "Creo que hablaré sobre esto ahora".

¿Hay otros tutoriales de diseño de IC ? Ni siquiera estoy pidiendo una clasificación, solo si existen en primer lugar.

Editar: en la universidad, tomé un curso llamado "Diseño de circuito integrado de señal analógica y mixta"; Pasamos la mayor parte de nuestro tiempo hablando de diferentes tipos de amplificadores operacionales y sus diferentes méritos y limitaciones. El proyecto final fue diseñar un amplificador operacional, utilizando uno de los cuatro tipos mencionados en la clase (dos etapas, telescópico, cascada plegada y espejo actual) para cumplir con uno de los cuatro conjuntos diferentes de especificaciones de diseño. Pero parecía que nos arrojaban al fondo con una comprensión de lo que era nadar pero sin tener idea de cómo hacer un golpe de pecho.

Esencialmente, en el diseño de IC, hay muchos botones para girar para lograr su objetivo; tantas perillas, de hecho, que a veces se vuelve un poco abrumador, y no sé por dónde empezar. Me preguntaba si había recursos por ahí, no por cómo funcionan estos bloques IC e IC, sino por cómo diseñarlos y usarlos de manera efectiva.

integrated-circuit circuit-design design John Doe
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Tengo algunos libros de texto sobre diseño de circuitos integrados analógicos y digitales, pero tengo la sensación de que no es exactamente lo que estás buscando. Yo también tengo curiosidad si existen tales tutoriales
DerStrom8
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¿Se refiere al uso en una herramienta de software específica o más como consejos generales para colocar circuitos en circuitos integrados como se seguiría al colocar esos mismos circuitos en PCB? Creo que un tutorial completo es raro porque no es una tarea comúnmente realizada por una sola persona.
Samuel
@Samuel Más lo último que lo primero. Ver edición arriba.
John Doe
Esta es una buena pregunta, pero es difícil porque depende mucho de lo que sabes. Conocer los conceptos básicos de los transistores y sus parámetros puede ayudarlo con circuitos integrados como amplificadores operacionales o lógica digital. Pero al igual que al programar un script, debe saber lo que necesita antes de poder implementar un algoritmo para resolver lo que necesita hacer.
KingDuken
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No me preocuparía demasiado por las habilidades , las aprenderá en el trabajo. Debe tener cubiertos sus conceptos básicos para el análisis de circuitos, saber cómo funcionan los semiconductores, etc. y, básicamente, saber cómo usar un simulador. Lo ideal sería comenzar en una empresa donde haya ingenieros más experimentados de los que pueda aprender. Comparado con lo que sé ahora y lo que sabía cuando dejé Uni (con un Máster), supe, uhm, que no tanto. Pensé que 10 MHz era una frecuencia bastante alta. ¡Ahora diseño a 60 GHz!
Bimpelrekkie

Respuestas:

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Entonces, soy un diseñador de IC analógico. Diseño circuitos con funciones analógicas para usar en un IC. Mis primeros circuitos para usar en un chip que diseñé cuando aún estaba en la Universidad en la década de 1990.

Estoy no un diseñador IC digital, I no definen funciones en Verilog / VHDL que luego son sintetizados (hecho en un diseño que va en un chip). Sin embargo, hago diseños lógicos pequeños / simples, pero los trato igual que mis circuitos analógicos. Por lo tanto, no hay generación de diseño automático, por ejemplo.

El libro de Hans Camenzind de hecho discute brevemente de qué se trata (parte del) diseño de CI analógico.

Como descubrió, hay muchas cosas que debe cubrir antes de poder diseñar sus propios circuitos para usar en un chip. Yo diría que es simplemente demasiado para cubrir en un "tutorial".

Necesitas saber:

  • cómo funcionan los semiconductores que incluyen unión PN, diodos, BJT (NPN, PNP) y / o NMOS / PMOS.

  • Ser capaz de hacer análisis de circuitos (señal pequeña), por ejemplo, determinar el ancho de banda y la ganancia de un circuito dado.

  • Tener una comprensión básica de cómo se realizan los componentes (diodos y todos los mencionados anteriormente) en un chip

  • ser capaz de usar un simulador de circuito, la creación de prototipos de un IC puede costar mucho , piense $ 10000 hasta 1 millón de dólares, por lo que hacemos el diseño en un simulador.

  • podrá comprender el manual de diseño que viene con el proceso de fabricación de IC en el que diseñará su IC. Cada proceso tiene propiedades específicas que debe tener en cuenta.

  • ser capaz de crear un circuito que pueda realizar la función que necesita.

A veces también tiene que hacer su propio diseño, esto es fácil de aprender en comparación con los elementos mencionados anteriormente.

Así que sí, lleva un par de años dominar todo esto ;-)

Bimpelrekkie
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También vale la pena mencionar: aprenda a leer y escribir todas las especificaciones de componentes, también con las peores tolerancias ambientales. Debe poder leer esquemas más rápido que el inglés
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
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Bien, entonces vienen con una parte del circuito . Lo que me ayuda mucho es que desde que era un adolescente (incluso antes de Uni) me fascinaban los circuitos, así que traté de descubrir cómo funcionaba cada esquema que podía tener (de revistas, libros). Eso me enseñó mucho sobre posibles circuitos y cómo se hacen las cosas. En realidad, muchos circuitos consisten en pequeñas soluciones "estándar" como espejos actuales, dif. pares, amplificadores emisores comunes. El truco generalmente es combinar todo esto en algo que haga lo que necesita.
Bimpelrekkie
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Desafortunadamente, estoy casado y soy el único proveedor de mi esposa y mis dos hijos muy pequeños; No tengo tiempo disponible para explorar. Mi aprendizaje en estos días proviene de "tareas" de diseño de alguien de otro departamento aquí en el trabajo; es lento en el mejor de los casos debido a la participación de varias personas, así que estoy tratando de ver qué opciones están disponibles para mí.
John Doe
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@ Leroy105 Cadence Virtuoso es principalmente para diseño de señales analógicas y mixtas. Aunque Cadence es el "estándar de facto", no es el único, también hay Mentor Graphics y Keysight ADS. Cadence ofrece la mejor integración (todas las herramientas que necesita, desde el diseño hasta el diseño), creo, pero es costoso. Muy caro. Además, no olvide comprobar lo que admite el kit de diseño de fundición (fabricación de su chip). No sirve de nada tener Mentor cuando la fundición espera que uses Cadence.
Bimpelrekkie
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@ Leroy105 Si no tiene mucha experiencia "en casa", entonces seguramente la subcontratación debe estar en su lista. Sin embargo, la subcontratación también es costosa. Debe asegurarse de tener un caso comercial válido para su diseño, ya que el diseño es "solo" parte del costo. También tenga en cuenta las pruebas de producción y la verificación del producto, pruebas de por vida según lo que necesiten sus clientes. Piense 100k USD por artículo también. Realmente necesita estar seguro de que va a vender un millón de chips o más para que sea rentable. A menos que pueda cobrar 100 USD por chip, por supuesto.
Bimpelrekkie
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Una búsqueda inicial muestra esta página:

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

Tiene varias secciones que siguen el flujo de diseño. Quizás esto es lo que estás buscando.

DerStrom8
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Corrígeme si me equivoco, pero esto parece un tutorial específico para una herramienta de diseño (suite), a saber, Cadence. ¿Me he perdido algo?
John Doe
No, tienes razón, ese curso trata sobre cómo usar el software (creo), uso Cadence por cierto para la simulación y el diseño de mis diseños.
Bimpelrekkie
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Bueno, si lo piensas, ¿cómo te van a mostrar cómo hacer algo (la definición de un tutorial) si no pueden mostrarte cómo hacerlo (en cualquier software que usen)? Muchos de los conceptos serán los mismos independientemente del paquete de software, por lo que gran parte de ese tutorial probablemente todavía sea aplicable
DerStrom8
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Creo que si el OP realmente quiere ver un diseño físico de cualquier IC dado, esa sería información propietaria, tal como lo sería el código fuente de Cadence. A veces, Intel muestra capas físicas en la revista IEEE como una provocación, pero eso es todo.
Sparky256