高手對(duì)模電的理解

電子科學(xué)與技術(shù)作為一級(jí)學(xué)科，到了更高階段分為：微電子學(xué)與固體電子學(xué)、電路與系統(tǒng)等幾個(gè)二級(jí)學(xué)科?，F(xiàn)實(shí)中，二者之間的區(qū)別不像概念上那樣明確，微電子始終是本學(xué)科一路傳承，但是電路與系統(tǒng)在不同學(xué)校所側(cè)重的方向差別很大。有的學(xué)校電路與系統(tǒng)還是微電子，比如東南;有的學(xué)校電路與系統(tǒng)其實(shí)是通信，比如交大。電子科學(xué)與技術(shù)(微電子)可以分為理學(xué)和工學(xué)兩個(gè)方向。打個(gè)比方，所有的電子產(chǎn)品看成是人體，那么集成電路/芯片就是大腦。理學(xué)方向就是在研究大腦的分子組織結(jié)構(gòu)，工學(xué)方向就是在思考如何由無倒有地設(shè)計(jì)一個(gè)大腦。

理學(xué)方向主要研究半導(dǎo)器件體材料，芯片制造等微電子電路物理層面上的東西，我們俗稱“做器件”，以吉大、山大和北大等為強(qiáng)。在中國(guó)IC行業(yè)，“做器件”就業(yè)面相對(duì)窄些，此方向的學(xué)生去研究所和代工廠的很多。

工學(xué)方向主要研究集成電路設(shè)計(jì)、測(cè)試驗(yàn)證等，我們俗稱“做設(shè)計(jì)”，以清華啊、復(fù)旦、哈工大、天大等等為典型。純正的集成電路設(shè)計(jì)包含數(shù)字IC和模擬IC兩個(gè)方向，它們擁有各自不同的應(yīng)用領(lǐng)域，一般數(shù)字IC的器件密度在平方毫米上可以達(dá)到千萬和億的數(shù)量級(jí)，模擬IC則低幾個(gè)數(shù)量級(jí)。

數(shù)字IC基本上就是寫代碼編程序，然后用軟件自動(dòng)把代碼轉(zhuǎn)換成所設(shè)計(jì)的物理級(jí)的電路。做數(shù)字吃的是年輕飯，隨著年齡的增大設(shè)計(jì)電路就越發(fā)困難了，而且非科班出身的學(xué)生也可以轉(zhuǎn)到數(shù)字IC上去，像計(jì)算機(jī)專業(yè)的人就有很多。因?yàn)?strong>數(shù)字IC Design需要很強(qiáng)的邏輯性和反應(yīng)性，所以數(shù)字集成電路工程師都是一些才華橫溢的人物。像俺這種反應(yīng)稍顯遲鈍的人因?yàn)橹庇X感性敏銳，所以就是天生滴從事模擬IC的咧。

模擬IC繼承了傳統(tǒng)電路設(shè)計(jì)的精髓，設(shè)計(jì)者利用設(shè)計(jì)軟件工具，計(jì)算參數(shù)布局電路元器件來完成一個(gè)電路。做模擬IC靠得是經(jīng)驗(yàn)和耐力，且越老越吃香，通常培養(yǎng)一個(gè)合格的模擬IC工程師要十年的時(shí)間，本科剛剛畢業(yè)就想從事設(shè)計(jì)工作基本不可能。曾經(jīng)看過這樣一句話，模擬工程師的基本工具就是：一支鉛筆，一個(gè)計(jì)算器，一張草稿紙和一臺(tái)計(jì)算機(jī)。

模擬IC具體可以分為射頻集成電路設(shè)計(jì)，數(shù)字模擬混合集成電路設(shè)計(jì)AD/DA和常規(guī)模擬集成電路設(shè)計(jì)等幾個(gè)方向。俺現(xiàn)在做的東西就是AD芯片設(shè)計(jì)。

按照大師拉扎維的說法，模擬IC工程師三要素就是：工程師的直覺，數(shù)學(xué)家的嚴(yán)謹(jǐn)，藝術(shù)家的創(chuàng)造力。

做模擬集成電路設(shè)計(jì)，在學(xué)好至少學(xué)過《半導(dǎo)體物理》、《雙極性晶體管與金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管》和《集成電設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》基礎(chǔ)之上，就可以逐漸進(jìn)入模擬IC的世界了。這里有一點(diǎn)要特別說明的，大家要學(xué)的公共課《模擬電子技術(shù)》對(duì)模擬IC設(shè)計(jì)者極其極其極其重要，甚至超過了上面所說的三門課。這門課學(xué)不好的話，在模擬IC入門時(shí)會(huì)極其痛苦，而你所作的只能是重新從書堆里找出《模電》從頭惡補(bǔ)再看，俺就在這上面載了大跟頭，吃了大虧，耗費(fèi)了大量時(shí)間和精力。

對(duì)于喜歡模擬IC的同學(xué)來說，大四畢業(yè)設(shè)計(jì)所選定的課題就大致定向了，如果你做模擬IC的課題，可以算是開始在這個(gè)方向開始入門了。

關(guān)于教材方面的東西。

做模擬IC的人都知道三本圣經(jīng)：1.《模擬CMOS集成電路設(shè)計(jì)》，拉扎維著;2.《CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)》，艾倫著;3.《模擬集成電路分析與設(shè)計(jì)》，格雷著。

拉扎維和艾倫的教材是最受歡迎的兩本，二者各有所長(zhǎng)，Razavi注重理論講解，Allen注重工程實(shí)用性。拉扎維的中文版是西交大陳規(guī)燦教授翻譯的，無論是翻譯水平還是書的印刷質(zhì)量都堪稱一流，所以一般老師都會(huì)推薦這本書給入門者。但是在研究生階段，這兩本是缺一不可的，兩者相互配合是最佳的使用方式。

至于格雷的書，堪稱經(jīng)典中的經(jīng)典，不過因?yàn)楸焙椒g的中文版實(shí)在太爛，英文版閱讀效率又低，所以受歡迎程度稍遜。但是格雷卻是三者中學(xué)術(shù)成就最大水平最高的，是大師中的大師。模擬IC中N個(gè)大牛級(jí)、牛犇級(jí)、大師級(jí)水平的人物皆出其門下，比如魯汶天主教大學(xué)的歐洲模擬IC圣人Sansen。看完全文了嗎？喜歡就一起來點(diǎn)個(gè) 贊 吧。