一名优秀的模拟射频IC工程师应掌握的10个知识点

由 judy 提交于周二, 2 十一月 2021 - 17:44

不像数字IC设计已经有成熟的工具和理论体系，模拟与射频IC设计由于在理论上还有很多不确定性，因此常被形容为“黑色的艺术”，所以模拟射频IC需要更多的知识和经验积累，而且模拟射频IC也是我国集成电路设计方面较为薄弱的环节，产业急需合格的模拟射频IC设计工程师。

在介绍要成为一名优秀的“模拟/射频”设计工程师所必备的十个知识点之前，先来介绍下合格的“模拟/射频”设计师所要具备的素质。

专业：模拟/射频涉及的范围很广，广泛涉猎各个学科技术是好事，但必须精通某个领域，术业有专攻。

自律：IC工程师需要不断的学习，这就需要自律。阅读大量ISSCC、CICC论文及各种技术类文章，并且善于分析总结学后心得。

热爱：兴趣是最好的老师，当你热爱正在做的事情，那么你在学习各种复杂难懂的模拟知识时，就不会感觉到枯燥乏味。模拟设计既是一门艺术，也是一门科学。艺术是关于创造力的，而科学是关于洞察力的。模拟设计两者都需要。

<section>一名优秀的“模拟/射频”设计工程师需要的关键技术有哪些？</section>

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模拟领域大致可分为3个部分：

射频世界；模拟工程师需要设计 LNA（低噪声放大器）、PA（功率放大器）、混频器、振荡器、PLL 等无线电路。

基带信号处理模拟；模拟工程师将在这里设计宽带模拟电路。这些电路通常包括接口 IC，如高速 SerDes、数据转换器、精密运算放大器、滤波器、带隙参考电路、振荡器、PLL 等。

电源管理设计；模拟工程师将在这里设计电源管理 IP，如稳压器、DC-DC 转换器、带隙电路、低压降稳压器、电池充电器等。

一名优秀的模拟射频IC设计工程师应掌握的十个知识点：

（1）小信号分析

（2）电流参考和电压参考

（3）单级和多级差分放大器

（4）运算放大器和OTA

（5）放大器的频率响应

（6）放大器的稳定性分析

（7）噪音分析

（8）一些器件物理知识

（9）了解 spice 模拟器工具和技术来执行模拟和混合信号电路模拟

（10）同样“模拟布局设计艺术”也很重要，模拟工程师对 GDS 进行流片，剩余的 50% 布局和物理验证工作对于硅设计成功至关重要。因此需要了解如何对设计进行系统布局、对称性要求、常用质心和交叉技术、偏移消除、噪声预防和楼层规划。

成为一名合格的模拟射频IC工程师需要很长的时间，如果您是该领域的学生或初学者，则需要 1 到 2 年的时间来了解和深入学习这些技能。

模拟专家 Willy Sansen 博士曾说：模拟设计永不止步。永远有东西被发明或改进。进步一直有可能出现。但在努力实现最优的解决方案的路上，设计者可能会沮丧。尽管他知道他不可能真正找到最好的答案。洞察力让设计师在无数规格中做出正确的妥协，模拟设计需要妥协。生活也是如此！

最后推荐一些不错的参考书：

Behzad Razavi 博士设计的模拟 CMOS 集成电路

Willy Sansen 博士的模拟设计要点

R. Jacob Baker 的 CMOS 电路设计、布局和模拟

Alan Hastings 的模拟布局艺术
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