Xin chào. Tôi là Sam Coach.
Tôi viết bài này vì có một tin tức muốn thông báo trước tiên đến những người đã tham gia khóa học.
Xem khóa đào tạo nền tảng về thiết kế mạch analog
Tôi đã bắt đầu từ bảng câu hỏi.
Sau khi đăng bài giảng, tôi đã trả lời các bài viết mà các bạn để lại trên bảng câu hỏi.
Chỉ tăng L thôi mà gain không đạt như mong muốn.
Slew rate cho ra giá trị lớn một cách vô lý.
PSRR thậm chí còn không đạt 10 dB.
Ban đầu xác định spec như thế nào?
Tôi có thể viết nguyên nhân trong phần trả lời. Nhưng mỗi lần viết, tôi luôn cảm thấy vẫn còn thiếu sót.
Tại sao lại ra con số đó thì tôi phải chạy lại mạch và tự mình kiểm chứng bằng mắt mới hiểu được, nhưng tôi không thể truyền đạt trải nghiệm đó chỉ qua một câu trả lời.
Lab 1 · Đây là màn hình hiển thị trực tiếp operating point chạy trên xschem trên schematic. Đọc gm và id ngay trên mạch mà không cần chuyển thành bảng.
Khi thiết kế IP analog tại công ty cũng vậy. Nếu giá trị tính toán bằng tay khác với giá trị mô phỏng, chúng tôi sẽ không chuyển sang bước tiếp theo cho đến khi tìm ra sự khác biệt đó bắt nguồn từ đâu.
Trước khi chuyển sang block tiếp theo, tôi đã chạy cả corner và Monte Carlo để điền vào bảng spec, rồi đồng nghiệp chạy lại bảng đó. Trong bài giảng, tôi đã cho các bạn xem quy trình này trên màn hình của mình, nhưng đây là việc phải tự mình thực hành vài lần mới quen.
Vì vậy lần này, thay vì trên màn hình của tôi, chúng tôi đã tạo một bài thực hành để các bạn chạy trên PC của mình. Đây là bài huấn luyện nền tảng thiết kế mạch analog.
Bài thực hành này khác gì so với bài giảng?
Cho đến nay, trong bài giảng, chúng ta chủ yếu sử dụng LTspice cùng với thư viện TSMC 180 nm. Trong bài thực hành này, chúng ta chuyển sang xschem · ngspice và sky130.
Đây là màn hình đã mở testbench vòng lặp của OPAMP 2 tầng trong Lab 15 trên xschem. Mạch được vẽ bằng nfet_01v8 · pfet_01v8 của sky130.
Tất cả đều là mã nguồn mở nên ai cũng có thể cài đặt mà không cần giấy phép. sky130 là PDK công khai quy trình sản xuất thực tế, có sẵn các model corner và model Monte Carlo, đồng thời cũng có design rule nên có thể xem layout theo kích thước thực tế.
Đây là màn hình KLayout vẽ cùng một OPAMP theo design rule của sky130. Hình chữ nhật lớn bên phải là tụ bù Cc.
Tôi cũng chạy 45 corner và Monte Carlo trên PC của mình.
Lab 17 · Đây là màn hình ngspice sau khi chạy Monte Carlo 1000 lần để phân tích độ lệch sinh ra do mismatch của cặp đầu vào. Mỗi điểm là một lần chạy.
Dành cho những người sau này sẽ làm việc tại công ty và sử dụng Virtuoso · ADE, tôi cũng thêm hướng dẫn ghi song song thao tác tương tự được thực hiện ở đâu trong Cadence.
Một Lab sẽ được tiến hành như sau.
Mỗi Lab đều có trình tự giống nhau. Trước tiên hãy dự đoán và ghi lại kết quả, sau đó chạy thử và xem dự đoán của mình chính xác đến mức nào.
Đây là câu hỏi đầu tiên của Lab 1. Nếu tăng Vds từ 0.3 V lên 1.2 V, tức tăng gấp 4 lần, Id sẽ tăng bao nhiêu %? Trước khi xem đáp án, hãy ghi con số của mình trước.
Dự đoán một khi đã lưu thì không thể sửa được. Phải để lại con số sai thì mới tìm ra mình đã sai ở đâu.
Các câu hỏi đã ghi ở phía trước cũng nằm trong phần thực hành.
Mạch chỉ tăng L sẽ được chạy lại trong Lab 5.
Slew rate do yếu tố nào quyết định thì xem Lab 15.
PSRR được ghi và chạy như thế nào thì xem ở Lab 19.
Quy trình xác định W và current trong spec được thực hiện từ đầu ở Lab 9.
Bắt đầu từ một transistor, bạn sẽ đi qua CS amp, diff pair và current mirror để thiết kế một OPAMP 2 tầng. Cuối cùng, khóa học kết thúc bằng một buổi design review, trong đó bạn chạy lại block do đồng nghiệp bàn giao theo checklist. Gồm 4 Level và 23 Lab.
Mỗi khi kết thúc một Level đều có Level check. Bạn sẽ nhận một spec chưa từng thấy, xác định W · L · current, sau đó check script sẽ chấm điểm theo từng hạng mục trong spec; khi làm lại, một spec mới sẽ được đưa ra. Chúng tôi thiết kế để không thể vượt qua chỉ bằng cách học thuộc đáp án.
Sau khi hoàn thành Level 3, bạn sẽ tiếp tục với bộ Project prep, trong đó chạy thử các block dùng trong SAR ADC · PLL · DC-DC ở cấp độ transistor.
Project prep 1 · Đây là màn hình KLayout vẽ CDAC · comparator · switch của SAR ADC core theo design rule sky130.
Thanh toán trước, bạn có thể dùng thử miễn phí.
Ba màn hình đầu tiên miễn phí, chỉ cần đăng ký thành viên và đăng nhập.
Kiểm tra ban đầu · Cài đặt tool trên PC của bạn và kiểm tra xem các con số tiêu chuẩn có hiển thị chính xác hay không
Lab 1 · Chạy một transistor và đọc điểm vận hành trên schematic
Hướng dẫn mô phỏng · Từ điển các lệnh ngspice và thông báo lỗi dùng trong phần thực hành
Đây là hình minh họa các vùng của Lab 1. Hình này biểu thị trên một trang transistor đang ở vùng nào tùy theo Vgs và Vds. Lab 1 miễn phí, nên bạn có thể trực tiếp di chuyển hình này để xem.
PC chạy Windows 10 · 11 cần có ổ đĩa 30 GB và bộ nhớ 8 GB trở lên. Hãy kiểm tra trước bằng Start check xem PC của bạn có đáp ứng được không.
Nếu trong lúc thực hành tool bị dừng hoặc các con số hiển thị khác với dự kiến, hãy hỏi qua mục "문의하기" ở mỗi bước. Thông tin bạn đang ở Lab nào và bước mấy sẽ tự động được đính kèm, nên bạn không cần phải giải thích tình huống từ đầu.
Bạn có thể xem cấu trúc và màn hình thực tế tại đây.
Xem khóa đào tạo nền tảng thiết kế mạch analog
Digital · Layout · Verification · Implementation · HW board · Embedded cơ bản cũng đang được xây dựng theo cách tương tự. Mỗi khi mở từng nội dung, tôi sẽ lại thông báo cho các bạn.
Nhờ những người đã để lại câu hỏi, tôi đã biết mình cần làm gì trong phần thực hành. Xin cảm ơn. Tôi sẽ tiếp tục theo dõi bảng câu hỏi trong thời gian tới.
Trân trọng, Huấn luyện viên Sam