طراحی آنالوگ CMOSمدارهای یکپارهبه دقت و سازگاري نياز داره دستگاه های مدرن بسیار زیادی بر این مدارها تکیه می کنند تا به طور کارایی انجام دهند، مصرف قدرت را کاهش دهند و فضا را بهینه سازند.

...درخواست مدارهای یکپارچه شده CMOS پیشرفتهدر حال افزایش نقش مهمی آنها در تکنولوژی های پدید آمده است:

• دستگاه IoT بستگی به مدارهای یکپارک شده CMOS برای اتصال بدون محصول و پردازش داده.

• سیستم های خودرویی استفاده از مدارهای یکپارچه CMOS برای مکانیسم های امنیتی و عملکردهای سرگرمی استفاده می کنند.

• مصرف کنندگان به دنبال طراحی های موثر انرژی میگردن که طول عمر و طولانی وسیله می گردد.

افزایش طراحی مدارهای یکپاردار CMOS برای دستیابی به کارآمدتر ضروری است. برای مثال :

1. یک استفاده کننده ی 90 nm نشان داده شد۰/ ۰٪ زمان تعیین زمان ۲۵ nsبا سر و صدا 240 در حالی که فقط 5.2 MW از قدرت مصرف میکنه

2. معادلات مستقیم برای سر و صدا، قدرت، و اندازه بهینه سازی فیلتر های فعال-RC کمک می کنند.

3. نوسان های MEMS با صداهای پایین بیشتر از انتخاب های دیگری است که اهمیت روش های نوآوری طراحی را بررسی می کنند.

با استفاده از این مفاهیم، شما می توانید مدارهای یکپارک CMOS را ایجاد کنید که به طور مؤثر از تقاضای تکنولوژی امروز به آنالوگ است.

حذف کلید

• بفهمید که چرا مدارهای آنالوگ CMOS برای تکنولوژی جدید مانند IoT و ماشین ها مهم هستند. دانستن اين بهت کمک ميکنه که مدارهايي

• به ویژگی های کلیدی مثل ذخیره قدرت، کاهش صدا و سریع کار کنید اينا مطمئن ميشن که حوزه هات در زندگي واقعي خوب کار ميکنن

• انواع مدار صحیح را انتخاب کنید، مثل اومپ های اپ یا پروژه ی خود را انتخاب کنید. هر نوع استفاده های خاصی دارد که کارهای حوزه شما را بهتر می سازد .

• از ابزارهای خوب آزمایش، مانند مدل ساخت و یا نرم افزار SPICE استفاده کنید، برای پیدا کردن مشکلات زودتر. اين زمان رو نگه ميداره و طراحيتون رو قابل اعتماد تر ميکنه

• کاري کنيد مدارهاتتون از قدرت کمتر استفاده کنن این کار به اونا کمک میکنه بهتر و بیشتر ادامه بده

درک نیازهای کاربرد

کاربردهای هدف در طرح مدر

دستگاه های مدرن دارن تغییر می کنندمدارهای مجتمع CMOSاستفاده ميشه اين مدارها حالا تکنولوژي هاي پيشرفته قدرت هستند نه فقط سيستم هاي قديمي برای مثال،سیستمهای علامت مخلوطقطعات دیجیتالی مانند پردازش ها با اجزای آنالوپ ترکیب کنید. به لطف پيشرفت CMOS همه اينا روي يک تراشه اندازه داره

چندین روند در این پیشرفت وجود دارد. جدول زیر عوامل کلیدی را توضیح می دهد:

طراحی های مدرن نیاز به ویژگی های مخصوص نیاز دارند تا به خوبی کار کنند. این ها شامل میشهروشهای پاینبهترهترانزیستور هاو مدارهاي سرعتي قطعات مهم مثل نوسان هاي کنترل ولتاژ و صداهاکليد هستن مواد جدید مانند هفته های ۳-V نیز برای نتایج بهتر استفاده می شود.

با یادگیری این نیازها، میتوانید طراحی کنیدمدارهای مجتمع CMOSبراي امروز و فردا

مترکری های اجرای بحرانی برای محدوده های آناژ CMOS

هنگام ساختنمدارهای مجتمع CMOSروي اهداف مهم عملکرد تمرکز کن این کمک به اطمینان می دهد که مداری برای کار خود به خوبی انجام می دهد.

1. کاربری قدرتNameمحوطه باید از قدرت کم استفاده کنیم ولی هنوز خوب کار کنیم. این برای دستگاه های IoT و دستگاههای قابل حمل با باتری ضروری است.

2. اجرای نوفه: کاهش صدا علامت ها رو روشن میکنه. فیلترها و فیلترها به جلوگیری از تداخل کمک میکنن

3. سرعت و پهنای باندی: مدارهای سریع با پهنای باند گسترده برای داده های سریع و تکلیف زمان واقعی نیاز دارند.

4. مقیاس پذیریحتی وقتی که ترانزیستور ها با تکنولوژی جدید کوچکتر می شوند، مدار باید کار کنند.

5. پایداری گرمایی: مداری باید در شرایط گرم یا سرد یکسان باشد. اين براي ماشين ها و کارخونه ها مهمه.

6. توانایی وفق یابی: ترکیبی بسیاری از توابع در یک تراشه فضا و پول را ذخیره می کند. این کلید برای سیستم های علامت مخلوط است.

با تمرکز بر این اهداف می توانید حوزه هایی بسازید که به نیازهای مدرن برسانند . يه طراحي خوب تو رو نگه ميدارهمدارهای آنالوگ CMOSبراي چالش هاي آينده آماده

روش های طراحی برای مدارهای یکپاتیز CMOS

طراحی مداری

براي طراحيمدارهای مجتمع CMOSطراحي مدار درست رو انتخاب کن طراحی های مدار نشون می دهند که قطعات شبیه ترانزیستور ها ومقاومبه کارهاي خاص ارتباط برقرار کن بعضی از طراحی های محبوب هستند:

• تخلیه کننده های عملی(Op-Amps:اين مدارها سيگنال رو قوي تر ميکنه آنها در فیلترها، نوسان ها و تبدیل کننده ها استفاده می شوند.

• آینه های جاری:اين جريان رو از بخشي از مدار به يکي ديگه کپي ميکنه اونا به مدارها کمک ميکنن که در نتيجه نگه داشته باشن

• تشکیل کننده های مختلف:اینا تفاوت بین دو سیگنال رو افزایش میده اونها براي صداي صدا خيلي عالي هستند و در سيستم هاي ارتباط معمولي هستند.

• مرجعهای ورودی:اينا يه خروجي ولتاژ ثابت ميده. حتی اگه دما یا قدرت تغییر کنه خوب کار میکنن سيستم هاي علامت مخلوط روي اونها تکيه ميکنن

هر طراحی سود خودش رو داره بهتر کردن های متفاوتی در کاهش صدای خوبی هستن آينه هاي فعلي ثبات نگه دارن دانستن این طراحی ها به شما کمک می کند که بهترین نیاز های خود را انتخاب کنید .

روش های آزمون و مدل سازی

آزمایش و مدل کمک می کند که چگونه مدار پیش بینی می کنند قبل از ساخت آن ها کار می کنند. آزمايشات خوب وقت و پول رو با ديدن مشکلات زودتر صرف ميکنه

روش های جدید مانند سیستم INSIGHT، مدل مدل مداری را بهبود داده اند. INSIGHT از ابزارهای پیشرفته استفاده می کند تا چطور پیش بینی کندمدارهای آنالوگ CMOSرفتار کن جزئيات مدار رو بررسي ميکنه و عملکرد با دقت بالايي داره با استفاده از داده های طراحی، INSIGHT ارتباطات بین قسمت های مدار و اجرای آنها را پیدا می کند. باهاشامتیاز بالاتر از 0.99نتایج قابل اعتماد برای مدار بسیاری می دهد.

همچنین می توانید از ابزارهای قدیمی مانند شبیه سازهای SPICE برای آزمایش مدار استفاده کنید. این ابزارها به شما اجازه می دهد بررسی کنید ترکیب INSIGHT با SPICE یک دید کامل در مورد اینکه چگونه مدارها عمل می کند.

طرح طرح بندی و جلوه های آنه

طرح بندی مدار شما تاثیر می گذاره نقشه ی خوب تاثیرات ناخواسته را کاهش می دهد ، صدا را کاهش می دهد و به طور عاقلانه از فضای چیپ استفاده می کند . هنگام برنامه ریزی طرح بندی ، بر روی:

1. جلوه های پاراسی:اينا ميتونه به اجراي مدار آسيب برسونه ارتباطات کوتاه تر و سپرها کمک میکنن

2. قسمت های تطبیق:برای طراحی مانند آینه های فعلی، تطبیق قطعات مهم است. طرح بندی های متعادل دقت را بهبود می دهد.

3. تصدیق قدرت:مطمئن شو که تمام قسمت ها قدرت ثابت داشته باشن استفاده از خط فلز گسترده وکاپیک هابراي جلوگيري از قطره ها.

4. کنترل گرما:مدار داغ میتونه عملکرد رو از دست بده قسمت های گرمایی رو پخش کن و از راه های مخصوص برای خنک کردنشون استفاده کن.

یک طرح بندی هوشمندانه افزایش نمایش می دهد و مدار را قابل اعتماد تر می کند. برنامه ريزي با دقت بهت کمک ميکنهمدارهای آنالوگ CMOS.

تکنیک های دستیابی برای برنامه های امروزی

بهتر کردن کاربری قدرتی

ساختن مدار از قدرت کمتر برای دستگاه های مدرن مهم است. این به خصوص برای وسیله های با باتری ها درستهحسگرهاو ابزار قابل حمله شما می توانید با طراحی سیاره هایی که خوب کار می کنند ، اما از انرژی کمتر استفاده می کنند ، نگه دارید. روش هایی مثل تغییر سطح ولتاژ و تغییر دادن پیشرفت به مدارها کمک می کند در موقعیت های مختلف بهتر کار می کنند.

طراحی های جدید بهبود بزرگی در ذخیره قدرت نشون میده. جدول زیر نشان می دهد که چه قدرقدرت استفاده از مدارهای مختلفی:

با استفاده از این روش ها به شما کمک می کند که مداری بسازند که انرژی ذخیره می کنند و نیازهای مدرن را برآورده می کنند .

قطع صدا

پایین صدا کلید برای نگه داشتن سیگنال ها و مدارها قابل اعتماد است. شما می توانید با استفاده از روش هایی مانند سیگنال متفاوتی، محافظت و طرح بندی های هوشمندانه را کاهش دهید. انفجار های متفاوتی برای مسدود کردن صداهای مشترک عالی هستند که آنها را در سیستم های ارتباط مفید می سازد.

فیلترها هم به حذف صداهای ناخواسته کمک میکنن فیلتر های فعال-RC از ریاضی ساده برای تعادل صدا، قدرت و اندازه استفاده می کند. نوسان های MEMS حتی در کاهش صدا در مقایسه با طراحی های قدیمی تر بهتر است. با استفاده از این ایده ها ، می توانید مداری بسازید که سیگنال های پاک و دقیق را ارسال می کنند .

حل مشکلات در تکنولوژی پیشرفته CMOS

تکنولوژی CMOS کوچکتر، مانند گره های زیر 5 nm، مشکلات جدید را می آورد. اینها شامل طراحی های پیچیده تر و چگونه مواد جدید تأثیر اندازه گیری می باشند. ابزارهای ویژه و اندازه گیری دقت می تواند این موضوع را حل کند.

جدول زیر فهرستمشکلات مشترک و راه هایی برای حل اونا:

با دانستن این مشکلات و استفاده از راه حل های هوشمندانه، می توانید مدارهایی را طراحی کنید که قابل اعتماد باشند و با آخرین تکنولوژی کار کنند.

آزمون و اعتبارسنجی در طراحی CMOS آنولوگ

پروتکلی و آزمون تابعی

پروتنوتیپ و آزمایش برای بررسی طراحی مدار مهم است. این قدم ها به مشکلات کمک می کند تا زمان و تلاش را نجات دهد . مقایسه نتایج آزمایش با شبیه سازی نشون می دهد که تغییرات لازم است.

امتیاز کلید درباره نمونه ی نمونه و آزمایش:

• نشون میده که چطور مدار در موقعیت های واقعی کار میکنه

• آزمایش های عملیاتی بررسی می کنند که مدار ها به اهداف طراحی بررسی می کنند.

• آزمايش پاراتتريک چيزايي مثل ولتاژ و فرکانسي

• ابزارهاي اسپيس رو پيش بيني ميکنه

• آزمایش بارها و بارها به طراحی کمک می کند .

با استفاده از این روش ها کمک می کند که زودتر مشکلات پیدا کنیم . پروتotyping ایده ها رو به نتایج دنیای واقعی مرتبط میکنه این کار طبق برنامه ریزی انجام می دهد.

آزمایش و وارسی پس از جعبه

بعد از ساختن مدار، آزمايش ها رو آزمايش ميکنم اگه درست کار ميکنن این قدم مشکلات پیدا می کند و مطمئن می شود که محصول به اهداف خود برسد. آزمایش های مختلف روی مناطق عملیات خاص تمرکز می کنن.

هر آزمايش در مرحله متفاوتي اتفاق مي افته آزمايش آزمايش وfer تراشه ها قبلاًانجمن. آزمايش آي سي بسته شده به مدارهاي پايان نگاه ميکنه آزمايش سوختگي زودتر قسمتهاي ضعيف پيدا ميکنه

با استفاده از اين آزمايشها ميتونيد مطمئن شويد که مدارها با کيفيت بالا هستند این فرایند اشتباهات را کاهش می دهد و اعتماد بهبود می دهد .

ساختنمدارهای مجتمع CMOSبراي استفاده هاي مدرن نياز به يه نقشه ي واضح داره نخست ، یاد بگیرید که درخواست چه چیزی نیاز دارد ، سپس طراحی خود را با دقت بررسی کنید .

نکته:طراحی خود را با نیازهای درخواست تطبیق کنید. این کار به خوبی و بیشتر کمک می کند .

بهتر کردن و دوباره طراحی بسیار مهم است. از ابزار و روشهای هوشمندانه استفاده کنید تا مشکلات را حل کنید مانند ذخیرهٔ قدرت ، صدا ، و مدار را تطبیق می دهد . این قدم ها به شما کمک میکنه تا مدارهایی بسازی که به تکنولوژی امروز مناسب باشن و برای آینده آماده باشن

FAQ

مزیت اصلی استفاده از تکنولوژی CMOS برای مدارهای آنالوگ چیست؟

تکنولوژی CMOS از قدرت کمتر استفاده می کند و در یک تراشه می باشد. این قطعه های آنالوگ و دیجیتال ترکیب می کند که برای IoT و وسیله های قابل حمل می شود.

چطوري سر و صدا در مدارهاي آنالوگ CMOS رو کاهش ميدي؟

برای پایین تر از صدا استفاده از حفاظت، استفاده از طرح بندی های بهتر و سیگنال متفاوتی. صداهاي متفاوتي رو بسته ميکنن در حالي که زمين و فيلترها سيگنال ها رو تميز ميکنن

چرا طراحی طرح بندی در مدارهای آنالوگ CMOS مهم است؟

طرح بندی های خوب عملکرد با قطع اثرات انگلیسی و قطعات هماهنگ بهبود می دهد. آنها همچنین در کنترل گرما کمک می کنند و فضای چیپ برای مدارهای بهتری ذخیره می کنند.

چه ابزارهایی معمولا برای شبیه سازی مدار استفاده می شود؟

شبیه سازهای SPICE برای آزمایش مدارهای آنالوگ CMOS محبوب هستند. آنها بررسی می کنند چگونه مدار با تغییرات در دما و ولتاژ برای پیش بینی نتایج

چطوری مدار های آنالوگ CMOS بعد از ساخته شدن آزمایش میکنی؟

آزمایش بعد از ساخت مدار شامل بررسی تراشه ها و قسمت های پایان است. آزمایش ها ولتاژ، جریان، سر و صدا و گرما را اندازه گیری می کنند تا طراحی ها طبق برنامه ریزی شده باشند.

نکته:مقایسه کنید نتایج آزمایش با شبیه سازی های قبلی برای مشخص کردن مشکلات سریع.