從頭到尾構(gòu)建混合信號(hào)高集成度系統(tǒng)(SOC)的步驟(5)：電路仿真

　　Dave：大概如此。我知道我們需要一個(gè)輸出放大器，所以我們獲得了這方面的一些幫助。輸出放大器的規(guī)格易于制定，但在CMOS中是一個(gè)需要技巧來構(gòu)建的模塊。在此之后，我們開始依次增加均衡器級(jí)，在每次添加后利用電纜模型進(jìn)行仿真。我們使均衡功能有效，但還要記錄失真、功率預(yù)算和DIE面積預(yù)算。

　　Tamara博士：看似有許多要考慮的事情。

　　Dave：是，但魔鬼就在細(xì)節(jié)里。一位老員工有次對(duì)我說，(對(duì)此種開發(fā)來說)“偏執(zhí)狂才是正確的心理狀態(tài)。”

　　Tamara博士：伍迪艾倫有次說，“偏執(zhí)狂知道所有事實(shí)。”

　　Dave：說得太對(duì)了!

　　Tamara博士：好了，現(xiàn)在我們有了所有模擬處理級(jí)，接下來如何測(cè)試整個(gè)系統(tǒng)呢?

　　Dave：在學(xué)校里，你只是運(yùn)行功能仿真測(cè)試。而在業(yè)內(nèi)，我們是設(shè)計(jì)具有制造可行性的電路。制造工藝具有容差。摻雜程序具有范圍，晶體管因之能夠運(yùn)行得稍快或稍慢一些。我們需要仿真最佳和最差條件，來獲得我們器件的最佳產(chǎn)率。

　　Tamara博士：我想你還需要考慮溫度。這些組合的圖表看上去可能像這個(gè)：

　　Dave：良好的開端!現(xiàn)在你需要解釋無源元件——如電阻和電容——的容差。你能看到情形的數(shù)量會(huì)如何激增而使你永遠(yuǎn)不能完成設(shè)計(jì)!

　　Tamara博士：你還需要做一些事情來減少你需要運(yùn)行的仿真的數(shù)量。或者至少限制參數(shù)值對(duì)制造容差的依賴性。

　　Dave：就這樣了。有許多設(shè)計(jì)技巧可供使用。一種是使用電阻器的比率值而非精確值。兩個(gè)電阻器值可以一起增大或減小，所以比率在某種程度是不變的。盡管在所有情況中我們都會(huì)使用少量動(dòng)態(tài)余量(過度設(shè)計(jì))來確保我們能夠滿足我們的目標(biāo)要求。

　　Tamara博士：你的過度設(shè)計(jì)量達(dá)到多少?10%?

　　Dave：我希望我們進(jìn)行10%的過度設(shè)計(jì)。不過通常我們沒有這樣大的余地。我們的2毫米×2毫米原始尺寸目標(biāo)和功耗技術(shù)規(guī)格將會(huì)限制我們的實(shí)現(xiàn)能力。

　　Tamara博士：你還從未談到靜電放電(ESD)。我知道這可能是一個(gè)挑戰(zhàn)。

　　Dave：實(shí)際上我們有ESD方面的專家來幫助我們將合適的電路用在正確的引腳上。這里也有重要的權(quán)衡考慮。ESD二極管具有很大的容性且隨電壓而變化，所以在我們應(yīng)用ESD時(shí)我需要重新運(yùn)行失真仿真。

　　Tamara博士：測(cè)試呢?你在設(shè)計(jì)中如何幫助進(jìn)行器件測(cè)試?

　　Dave：對(duì)于數(shù)字器件，我們有一種稱為‘掃描’的測(cè)試，它包括一些特別的測(cè)試，例如把所有的觸發(fā)器串聯(lián)起來。運(yùn)行掃描測(cè)試可保證所有電路鏈中的所有觸發(fā)器的有效性。還有一個(gè)叫做“覆蓋率”的參數(shù)，它讓我們知道我們實(shí)際上測(cè)試了數(shù)字器件的多大部分。該參數(shù)最好能達(dá)到90%以上。

　　Tamara博士：模擬測(cè)試呢?

　　Dave：在設(shè)計(jì)過程中，我們制定了一個(gè)測(cè)試計(jì)劃，該計(jì)劃描述了將在生產(chǎn)中如何對(duì)每個(gè)模塊進(jìn)行測(cè)試。通常，該測(cè)試會(huì)揭示缺陷且常常導(dǎo)致進(jìn)入特別測(cè)試模式。

　　Tamara博士：哪種測(cè)試模式?

　　Dave：嗯，這里有一個(gè)易于理解的例子：我們需要知道我們的內(nèi)置振蕩器的運(yùn)行頻率，所以我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的基于外部標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)序脈沖的頻率計(jì)數(shù)器。基本上，然后我們用一個(gè)寄存器來支持該功能，并從另一個(gè)寄存器讀回結(jié)果。這種模式非常快而干凈，并可節(jié)省測(cè)試時(shí)間。

　　Tamara博士：還有其他模式嗎?

　　Dave：有些東西是不能說的，有權(quán)利保護(hù)。(他說的時(shí)候眨了個(gè)眼)我餓了。

　　Tamara博士：很好。來杯啤酒和一大塊那種鮭魚怎么樣?

　　Dave：好，聽你的!