Я читал книгу Sedra/Smith «Микроэлектронные схемы», и в ней много информации, которая мне нравится, однако я не знаю, насколько она на самом деле практична и полезна, например, в ней говорится об уравнениях и моделях Эберса-Молла, которые я знания полезны для понимания того, как работают транзисторы и как выводятся практические уравнения, но затем в нем рассказывается о таких вещах, как раннее напряжение и динамическое сопротивление с использованием ранних уравнений, обратные альфа- и бета-коэффициенты, ток насыщения и т. д. ... и пока я решаю Упражнения по тренировке Интересно, не трачу ли я на это время.
Кажется, я не могу найти ничего в таблице данных транзистора, которая отдаленно указывает на такие вещи, как параметр раннего напряжения, или ток насыщения, или обратную альфа и подобные параметры.
Я также читал книгу Бойлестада/Нашелского, которая сама по себе великолепна и более практична, но в ней даже не упоминается половина вещей, присутствующих в книге Седры/Смита, поэтому я хотел углубиться в нее в надежде, что она поможет мне лучше. основы электроники, вот почему я читаю книгу Седры/Смита, но даже если я понимаю большую часть содержания последней, я не вижу практического применения большей ее части...
Итак, мой вопрос: насколько полезно знать и изучать все эти сложные вещи? улучшит ли это мои знания о дизайне, зная такие вещи, как то, как легирование полупроводника в сочетании с коэффициентом диффузии электронов и дырок и шириной основания взаимодействует с током насыщения в экспоненциальной модели?
Действительно ли люди используют длинные уравнения Эберса-Молла или раннее напряжение в реальных схемах?
Или большинство людей просто используют упрощенные и практичные уравнения, а все остальное оставляют физикам?
ИМХО, очень полезно знать все эти вещи, даже если вы не используете их изо дня в день, поскольку они касаются основ того, что заставляет все остальное, что вы используете, работать с IC.
Будет ли это «практическое использование», зависит от вашей области, особенно в настоящее время существует гораздо меньше дискретных конструкций, но если вы разрабатываете, например, высококачественный аудиоусилитель (я лично работаю над большим количеством всех дискретных аналоговых аудиоустройств, а также uCs FPGA и т. д., но я думаю, что это, вероятно, не так распространено) или проектирование аналоговых ИС, прецизионного испытательного оборудования и т. д., тогда важно знать, как работать с вышеперечисленным. Как правило, вы бы не садились и не использовали все уравнения, которые вы упомянули для дизайна, больше осознавали бы их влияние и знали, как компенсировать (или даже использовать их)
Знание основ дает вам основу, необходимую для принятия уверенных дизайнерских решений, отслеживания проблем и понимания того, почему на практике часто все выглядит совсем не так, как в SPICE.
Все время -> вам необходимо учитывать эти факторы, чтобы обеспечить низкий уровень искажений, падение усиления, рабочий режим и т. д. Разница, которую вы замечаете, заключается в том, что просто самые передовые конструкции не могут быть выполнены с использованием дискретных, а дискретных транзисторов достаточно проблемы несоответствия, так как вам не нужно беспокоиться о раннем напряжении и т. д. В настоящее время вы не собираетесь разрабатывать усилитель с 20 транзисторами с использованием дискретных элементов. Гораздо проще, быстрее и лучше просто взять чужую разработку в виде операционного усилителя. И 20 будет небольшим усилителем на счет транзисторов.
Таблицы данных транзисторов и модели SPICE для процессов IC в основном завершены. И включите целый список параметров, выходящих далеко за рамки того, что вы упомянули, включая температурные коэффициенты, изменение процесса и т. д.
Sedra and Smith известна как хорошая книга для начала проектирования ИС. Если вы хотите заняться этой областью, вам следует сосредоточиться на системах MOS. Моя любимая книга для этого — «Эксплуатация и моделирование МОП-транзистора» Янниса Цивидиса.
Если вы используете транзисторы в качестве дискретных, вам могут не понадобиться Седра и Смит, но вы можете, и это не повредит.
Изучение BJT и топологий для определенных операций действительно сопоставляется с системами MOS. Так что это не пустая трата времени, поскольку концепции пересекаются. т.е. дифференциальная пара является дифференциальной парой независимо от основного процесса. Конечно, будут разные проблемы (относящиеся к раннему напряжению, согласованию и т. д.), но отправная точка может быть одной и той же, даже если в конце концов вы получите разные конструкции в разных процессах.
Этот ответ НЕ предназначен для того, чтобы противоречить двум хорошим ответам до сих пор (на что вы обязательно должны обратить внимание), а чтобы добавить к ним перспективу. Этот ответ относится к использованию дискретных элементов в аналоговом дизайне в «повседневных» приложениях — если вы занимаетесь проектированием ASIC или усилителей Oli для настоящих поклонников звука, вы можете игнорировать то, что я говорю.
Вы можете сделать очень много полезных вещей с аналоговыми дискретными дискретами с гораздо менее полной рабочей моделью, чем вы видите. Очень простые «правила» позволят вам создавать схемы реального мира, скажем, в 95% случаев, с которыми вы можете столкнуться, без явной ссылки, возможно, на какие-либо идеи «громких имен», которые вы упомянули. И это до того, как вы добавите хорошую SPICE-модель, которая имеет дело с большей частью невидимых деталей.
Если вы используете микросхемы для частей, которые оправдывают их использование, и дискретные элементы «по краям» или для небольших конструкций, вам почти никогда (если вообще когда-либо) придется входить в таинственную тьму. Что действительно происходит, так это то, что вещи могут работать не так хорошо, как хотелось бы, или совсем не так, как хотелось бы, в ограниченных случаях - вы можете научиться справляться с этим на собственном опыте, или обращаясь к текстам, или давно выученным, и так как архивные знания по мере необходимости.
Я счастливо чувствую себя как дома в мире аналогового дизайна. Основные фундаментальные концепции работы полупроводников были частью моего обучения в бакалавриате (это было очень давно :-)). . И я могу углубиться в такие тайны, которые требуются в более крайних случаях или когда вещи ведут себя не так, как, по моему мнению, должны. Но чрезвычайно близко к 100% времени я могу счастливо работать на уровне, который дал здравый смысл и многолетний опыт. Поскольку начинать с «долгим опытом» невероятно сложно, вам нужно следить за тем, где находится край мира, пока вы не наберете его. Но со временем «грань» исчезает в более темных углах, и вы можете очень хорошо работать с более упрощенными моделями.
Если вы еще не видели книгу Горовица и Хилла «Искусство электроники», посмотрите ее. В нем так же много практических деталей, но он описывает (на довольно базовом уровне) такие вещи, как эффект Раннего, и то, как он влияет на практические схемы. Это может быть просто вещь, чтобы установить связь между теорией и практикой.
SS
Оли Глейзер
SS
Оли Глейзер