一、背景介绍
本人微电子本硕,硕士学习重心为IC设计,已有数年IC相关(应用及设计)从业经验。如今本人感叹当年未打好基础,于是计划重新系统地复习、学习IC设计知识。在此写下我的思路,供自己和其他刚踏入电子专业并对IC设计感兴趣的小伙伴参考。虽然本人目前无暇攻读博士,但对更高阶、更深入的研究是相当感兴趣的,并立志成为一个全能的设计师,因此本文或许会不断更新、整合。
二、正文
学习任何理工科目都应先打好基础,而IC设计的基础就是基本电路知识和半导体物理。基本电路知识在此略过不谈,以后再开新篇章。尽管因为半导体物理十分枯燥,学习难度高,因此本科教育往往将半导体物理安排在后两年的课程里,但持老派观念的我认为应当先学习半导体物理再学器件(PN结、BJT、MOS等)才是合理的,才能真正了解器件工作原理和限制。半导体物理教材我首推Chenming Hu的Modern Semiconductor Devices for Integrated Circuits,这也是许多高校使用的教材。学习半导体物理后,就可以轻松直接上手模拟电路设计了。模拟电路设计有许多优秀的教材,在此我推荐四本并做出比较:
1. Paul R. Gray, Paul J. Hurst, Stephen H. Lewis, Robert G. Meyer (一般称为Gray and Meyer) 的 Analysis and Design of Analog Integrated Circuits。这本书注重原理,包含基础公式推导,涵盖超多细节,非常对我的口味,也是业界必备教材。不过本书是纯模电,没有switched-capacitor、ADC、DAC这些涉及数电的电路。
2. Behzad Razavi 的 Design of Analog CMOS Integrated Circuit。这本书注重分析、技巧并提供相当难度的习题,基本可以算是各高校IC设计进阶难度的首选教材。
3. R. Jacob Baker 的 CMOS: Circuit Design, Layout, and Simulation。这本书包含版图设计、半导体生产知识,涵盖实用电路和设计技巧,还提供仿真范例,这些内容对于日后实际工作大有帮助,这在众多教材中是出类拔萃的存在。另外,这本书有后续的 CMOS: Mixed-Signal Circuit Design,适合两本同学,数模共进。
4. Tony Chan Carusone, David A. Johns, Kenneth W. Martin 的 Analog Integrated Circuit Design。这本书的书名虽然是analog,但实际上有约一半的内容讲的是switched-capacitor、ADC、DAC这些数模混合电路,比较特别。
总结就是:1注重原理和推导,适合传统学习者,2注重分析和技巧,适合追寻难度者,3有助于实际工作且上下两部涵盖模电到数模混合,4算是一本精简的数模混合教材,1和2作为权威参考书应当人手一本,另外还有一本极好的参考书:
5. Willy Sansen 的 Analog Design Essentials。这本书以幻灯片的形式展现了海量电路及其分析,同样推荐人手一本。
当然,现今的模拟设计师是应当学习数模混合电路的,我计划复习1和2后再看3的下半部分。而说到数模混合电路,又有两本推荐书籍:
6. Gabor C. Temes, Richard Schreier, Shanthi Pavan 的 Understanding Delta-Sigma Data Converters。
7. Behzad Razavi 的 CMOS Phase Locked Loops。
2024/11/11: 目前就到这,等复习完半导体物理、器件和数模混合电路后再来更新路线。未来暂定有Layout(或许需要在数模混合电路之前), VLSI, RF和PMIC方向。