一个搞模拟集成电路设计的菜鸟之谈

　　20世纪80年代以来，数字信号处理算法和集成电路迅猛发展，虽然许多类型的信号处理已经由模拟电路转换成数字电路来实现，但是在一块芯片中，模拟电路是必不可少的。作为一个模拟电路设计师中的菜鸟，说一下自己学习和工作中的一些心得体会。

　　模拟电路设计比数字电路设计困难

　　我从研究生开始接触模拟集成电路到现在有四年了，有读过“模拟芯片设计的四重境界”这篇文章，我现在应该处于菜鸟的境界。模拟电路设计和数字电路设计是有很大区别的，最基本的是模拟电路处理的是模拟信号，数字电路处理的数字信号。模拟信号在时间和值上是连续的，数字信号在时间和值上是离散的，基于这个特点，模拟电路设计在某些程度上比数字电路设计困难。模拟电路设计困难的具体原因如下：

　　1. 模拟设计需要在速度、功耗、增益、精度、电源电压、噪声、面积等多种因素间进行折中，而数字设计只需在功耗、速度和面积三个因素间进行平衡。

　　2. 模拟电路对噪声、串扰和其他干扰比数字电路敏感得多。

　　3. 随着工艺尺寸的不断减小，电源电压的降低和器件的二级效应对模拟电路比数字电路的影响严重得多，给模拟设计带来了新的挑战。

　　4. 版图对于模拟电路的影响远大于数字电路，同样的线路差的版图会导致芯片无法工作。

　　我的模拟集成电路设计学习之路是从拉扎维的模拟CMOS集成电路设计这本书开始，这本书在现在工作中还是会去查看，是模拟集成电路设计的经典教材之一。我首先想谈的就是关于模拟电路设计的相关课程和教材建议。模拟电路设计跟做其他事情一样，首先要学会一些基本的准则、方法和知识点，而经典的模拟电路设计教材就是这些东西的融合体，razavi的design of analog CMOS integrated circuits， sansen的analog design essentials， allen的CMOS Analog Circuit Design， paul gray的Analysis and Design of Analog Integrated Circuits以及baker的CMOS Circuit Design， Layout， and Simulation都是模拟电路设计经典的教材，是即使已经工作了都需要经常阅读的书籍。razavi的design of analog CMOS integrated circuits非常适合入门学习，至于其他几本教材的学习顺序则根据自己的情况自行决定。我觉得阅读教材是在作者的帮助下分析电路，而做课后习题则是在锻炼自己独立分析电路和设计电路的能力，将书里的每个电路每个公式每个习题都自己分析推导一遍是非常有必要的，对掌握单级放大器、电流镜，带隙基准。轨到轨输入，class AB。运放。比较器等基本电路具有很大的帮助，可以为以后的发展打下良好的基础。信号与系统和matlab是本科时期必须学好的技能，在研究生的学习以及以后的工作时经常用到。