Tóm tắt driver cũ: 11 chi tiết thiết kế mạch mô phỏng

Trang chủ Nhà báo Điểm nổi bật hàng ngày Tóm tắt driver cũ: 11 chi tiết thiết kế mạch mô phỏng

2022-03-17 1184

Thiết kế mạch analog cần có nền tảng vững chắc về điện analog và tích lũy kinh nghiệm phong phú. Ở đây, chúng tôi chia sẻ bản tóm tắt về một kỹ sư điện analog cũ để giúp bạn bước vào hố và ít phải đi đường vòng hơn. Nếu bạn cảm thấy tốt, xin vui lòng cho chúng tôi một lời khen!

hệ thống độ nét

??Định nghĩa hệ thống là tiền đề cơ bản của thiết kế mạch tương tự. Theo yêu cầu thiết kế, các kỹ sư thiết kế mạch analog cần đưa ra các định nghĩa chức năng tương ứng của hệ thống mạch và hệ thống con, đồng thời xác định phạm vi tham số của khu vực, mức tiêu thụ điện năng và hiệu suất liên quan khác.

thiết kế mạchViệc lựa chọn cấu trúc mạch là một khâu quan trọng trong thiết kế mạch. Các kỹ sư thiết kế mạch analog cần lựa chọn cấu trúc mạch phù hợp theo yêu cầu chức năng, thông số kỹ thuật thiết kế và các thông số tương ứng của mạch analog, từ đó xác định sự kết hợp của các thành phần. Đối với việc thiết kế các mạch điện tử tương tự, hiện tại không có phần mềm thiết kế hoàn thiện nào, vì vậy các kỹ sư chỉ có thể thực hiện thủ công theo kinh nghiệm của bản thân. Ở một mức độ nào đó, điều này làm tăng độ khó của việc thiết kế mạch analog và hạn chế tốc độ phát triển của mạch analog.
3.

Mô phỏng mạch

??Mô phỏng mạch là một mắt xích không thể thiếu trong quá trình thiết kế mạch tương tự và là cơ sở quan trọng để các kỹ sư tương tự đánh giá xem mạch tương tự có đáp ứng được yêu cầu thiết kế hay không.
Theo kết quả mô phỏng, các kỹ sư liên tục sửa đổi và điều chỉnh mạch cho đến khi kết quả mô phỏng của mạch analog có thể đáp ứng các chỉ số đã đặt và yêu cầu chức năng tương ứng. Các phương pháp thường được sử dụng bao gồm quét tham số, phân tích DC và AC, phân tích Monte Carlo, v.v.

Thực hiện bố cục

??Là cầu nối quan trọng để chuyển đổi thiết kế mạch sang sản xuất. Sau khi cấu trúc và các thông số liên quan của mạch tương tự được xác định bằng kết quả thiết kế và mô phỏng trước đó, kỹ sư thiết kế mô tả hình dạng vật lý của mạch tương tự được thiết kế và chuyển đổi nó thành định dạng đồ họa, để tạo thuận lợi cho quá trình xử lý và sản xuất tiếp theo. mạch analog.

Xác minh thực tế

??Trong giai đoạn xác minh vật lý, cần kiểm tra các quy tắc thiết kế (DRC) của mạch tương tự được thiết kế. Kiểm tra quy tắc thiết kế là kiểm tra chiều rộng đường tối thiểu, kích thước lỗ, khoảng cách mẫu tối thiểu và các quy trình hạn chế khác dựa trên các quy tắc thiết kế nhất định, để đo lường tính khả thi của việc thực hiện quy trình bố cục. Ngoài ra, cần kiểm tra tính nhất quán của bố cục và sơ đồ mạch (LVS). Các tham số bố cục có thể được trích xuất bằng công cụ LVS và sơ đồ mạch thu được có thể được so sánh với thiết kế mạch ban đầu để đảm bảo tính nhất quán giữa bố cục và thiết kế mạch ban đầu.

Mô phỏng sau khi trích xuất tham số ký sinh

?Việc mô phỏng thiết kế mạch trước khi bố trí được gọi là "tiền mô phỏng", đây là một mô phỏng lý tưởng mà không xem xét các thông số ký sinh như điện trở và điện dung của hệ thống dây điện. Sau khi các tham số ký sinh được thêm vào bố cục, quá trình mô phỏng mạch được gọi là "hậu mô phỏng". Chỉ khi kết quả mô phỏng sau mô phỏng đáp ứng được các chỉ số thiết kế và yêu cầu về chức năng hệ thống thì việc thiết kế mạch mới hoàn thành.

Các thông số ký sinh có ảnh hưởng lớn đến các mạch tương tự. Khi kết quả mô phỏng của mô phỏng trước đạt yêu cầu thì kết quả mô phỏng sau không thể đáp ứng yêu cầu. Do đó, các kỹ sư thiết kế cần phải liên tục sửa đổi các thông số bóng bán dẫn theo kết quả sau mô phỏng, thậm chí đôi khi điều chỉnh cấu trúc mạch cho đến khi kết quả sau mô phỏng đáp ứng yêu cầu thiết kế hệ thống.

??Hiện tại, việc thiết kế các mạch tương tự rất khó khăn và phức tạp, các chức năng và sự phù hợp hệ thống của các công cụ EDA được sử dụng tương đối lạc hậu và cần có sự can thiệp thủ công thường xuyên và độ nhạy đối với các tham số ký sinh trong quá trình thiết kế, điều này ở một mức độ nào đó hạn chế sự phát triển của mạch tương tự, dẫn đến tốc độ phát triển tương đối chậm của mạch tương tự.

??Đồng thời, cần chú ý đến 11 chi tiết sau trong thiết kế mạch tương tự:

(1) Để có được mạch phản hồi có độ ổn định tốt, người ta thường sử dụng một điện trở nhỏ hoặc cuộn cảm bên ngoài vòng phản hồi để cung cấp bộ đệm cho tải điện dung.
(2) Mạch phản hồi tích phân thường yêu cầu một điện trở nhỏ (khoảng 560 ohm) nối tiếp với mỗi tụ điện tích phân lớn hơn 10pF.
(3) Không sử dụng mạch hoạt động để lọc hoặc điều khiển băng thông RF của EMC bên ngoài vòng phản hồi mà chỉ sử dụng các thành phần thụ động (tốt nhất là mạch RC). Chỉ khi độ lợi vòng hở của bộ khuếch đại thuật toán lớn hơn độ lợi vòng kín thì phương pháp phản hồi tích phân mới có hiệu quả. Ở tần số cao hơn, mạch tích hợp không thể điều khiển đáp ứng tần số.
(4) Để có được mạch tuyến tính ổn định, tất cả các kết nối phải được bảo vệ bằng bộ lọc thụ động hoặc các phương pháp triệt tiêu khác (chẳng hạn như cách ly quang điện).
(5) Sử dụng bộ lọc EMC và tất cả các bộ lọc liên quan đến IC phải được kết nối với mặt phẳng tham chiếu 0V cục bộ.
(6) Bộ lọc đầu vào và đầu ra phải được đặt ở vị trí kết nối của cáp bên ngoài và mọi kết nối dây trong hệ thống không được che chắn cần phải được lọc do hiệu ứng ăng-ten. Ngoài ra, việc lọc cũng cần thiết tại các kết nối dây bên trong hệ thống che chắn của bộ chuyển đổi có chế độ xử lý hoặc chuyển mạch tín hiệu số.
(7) Cần phải tách RF chất lượng cao ở các chân nguồn và chân tham chiếu nối đất của IC analog, giống như IC kỹ thuật số. Tuy nhiên, IC analog thường cần tách nguồn điện tần số thấp, vì PSRR của các thành phần analog tăng ít khi cao hơn 1KHz. Nên sử dụng bộ lọc RC hoặc LC trên các đường cung cấp điện tương tự của mọi bộ khuếch đại hoạt động, bộ so sánh và bộ chuyển đổi dữ liệu. Tần số góc của nguồn điện phải bù cho tần số góc PSRR và độ dốc của thiết bị, để có được PSRR mong muốn trong toàn bộ dải tần hoạt động.
(8) Đối với tín hiệu analog tốc độ cao, công nghệ đường truyền là cần thiết tùy theo độ dài kết nối và tần số liên lạc cao nhất của chúng. Ngay cả khi đó là tín hiệu tần số thấp, hiệu suất chống nhiễu có thể được cải thiện bằng cách sử dụng công nghệ đường truyền, nhưng hiệu ứng ăng-ten sẽ được tạo ra nếu không có đường truyền phù hợp chính xác.
(9) Tránh sử dụng đầu vào hoặc đầu ra có trở kháng cao, rất nhạy cảm với điện trường.
(10) Bởi vì hầu hết bức xạ được tạo ra bởi điện áp và dòng điện ở chế độ chung và do hầu hết nhiễu điện từ trong môi trường là do các sự cố ở chế độ chung gây ra, nên việc sử dụng công nghệ truyền và thu cân bằng (chế độ vi sai) trong các mạch tương tự sẽ có hiệu ứng EMC tốt và có thể giảm nhiễu xuyên âm. Bộ điều khiển mạch cân bằng (kênh vi sai) sẽ không sử dụng hệ thống tham chiếu 0V làm vòng dòng phản hồi, do đó nó có thể tránh được vòng dòng lớn và giảm bức xạ RF.
(11) Bộ so sánh phải có độ trễ (phản hồi dương) để ngăn chặn việc chuyển đổi đầu ra sai do nhiễu và nhiễu, đồng thời cũng để ngăn chặn dao động tại điểm ngắt kết nối. Không sử dụng bộ so sánh nhanh hơn yêu cầu (giữ dV/dt trong phạm vi đáp ứng yêu cầu và càng thấp càng tốt).

Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm: Bài viết này được sao chép từ "Gu Taiwei". Bài viết này chỉ thể hiện quan điểm cá nhân của tác giả chứ không thể hiện quan điểm của Sacco Wei và ngành. Nó chỉ dành cho việc in lại và chia sẻ để hỗ trợ việc bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ. Vui lòng ghi rõ nguồn và tác giả khi tái bản. Nếu có vi phạm vui lòng liên hệ với chúng tôi để xóa.

Điện thoại công ty: +86-0755-83044319
Fax/fax:+86-0755-83975897
Email: 1615456225@qq.com
QQ: 332496225 Quản lý Qiu
Địa chỉ: Phòng 809, Khu C, Tòa nhà Công nghệ Zhantao, Số 1079 Đại lộ Minzhi, Quận Mới Long Hoa, Thâm Quyến

Báo cáo tháo rời: Bộ sạc thông minh không dây Teka iron Armor 65W nitơ nitơ 镓

Trang Tiếp

Hiệu năng vượt xa AMD và táo? Đánh giá Intel Core i12-9K thế hệ thứ 12900: Kem đánh răng vắt, mạnh thật!