芯片科普 | 学模拟IC必须掌握什么？

来源：IC修真院

作者：芯易君

在IC行业有一个共识：模拟设计入门很难，熟练掌握更难。

初入行或者还没入行的同学，只是模糊地知道模拟难度要大于数字，但是对于模拟设计的具体内容和难度却并不清楚。

对模拟IC稍有涉猎的同学，也只是大概知道需要掌握半导体物理、器件与工艺、电路分析、模电模集、信号与系统等知识。

如果你是刚开始接触模拟设计，应该会是一个这样的状态：对PMOS/NMOS/BJT什么的有个大概的了解，各种器件的特性也不太清楚，具体设计成什么样的电路也没什么主意，电路图主要看书上现成的电路，你做的电路都要是小规模的模块，看见运放就心慌。

放心，这都是正常的，这是通往高级工程师必经的过程。

复杂度具体到细微处，以普遍的晶体管来说，我们分析它的时候必须首先分析直流偏置，其次在分析交流输出电压。并且确定工作点是一项相当麻烦的工作，晶体管的参数多、参数的离散性也较大。

这些在刚接触模拟电路的时候，都是极度繁琐困难的工作。

但值得我们注意的是，模拟电路构建了电子行业的基础，至今为止，电子技术已经发展到如此高的水平。但如果我们观察各种电子电路的发展，会发现几乎所有的电子技术都离不开放大技术。即使是数字芯片内部，其基本单元都是互补型源极接地放大电路。

这也是我们常说模拟可以走得更远的原因。而模拟电路的核心秘籍就是多学多做，做出片子就自然懂得哪些知识点需要掌握了。

这里就主要谈谈学习模拟电路要求的四个知识部分，要成为模拟电路的设计者，我们必须掌握其基本的以下四个组成部分：

晶体管元件的设计

晶体管元件指半导体工程学方面的知识，任何设计的芯片都将终回归于它，一般都是从薛定谔波动方程式开始引出的，虽然与实际具体设计电路直接联系不大，但作为一个成熟的模拟设计工程师，理论基础是必不可少的。

晶体管电路的设计

要从事模拟电路设计，必须扎实掌握晶体管电路的基本知识，推荐一边学习一边实验、仿真，PSPICE之类的都可以，能理解一个就行，同时要注意多想多动手。

做得多了，自然就能掌握晶体管的设计知识了，从这里就需要储备动手的经验，晶体管、FET是构成整个电路的基础，这里理解了，其他更多IC的原理图也就一目了然了。

功能模块的设计

功能模块主要以各种各样的运放为基础，包括AD、DA、PLL、稳压源等等，它们都主要是由晶体管构成的，功能模块设计工程中都会将元器件适当的理想化。

这部分的学习是十分重要的，一般都是从这里开始学习模拟电路，这部分相对来说比较易懂，也是模拟电路学习的切入点。

系统设计

这部分就需要相当的高度，需要考虑方方面面。

其实，说实在的，真正做过一两块片子就差不多能理解大半部分。关键是试验、动手。

当你掌握这四部分知识之后，就迈入了模拟IC设计工程师的行业。

模拟电路本身的研究难度、复杂度就高于数字，一个优秀的模拟设计工程师需要长年累月的沉淀和经验积累，平均学习曲线在5-10年。

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