Как начать создавать свои собственные базовые ИС РЧ?
Создание собственных радиочастотных интегральных схем может быть увлекательным путешествием, но оно требует твердого понимания основных электронных принципов, доступа к специфическим инструментам и готовности экспериментировать и учиться на ошибках. Это руководство проведет вас через необходимые шаги, ресурсы и советы, чтобы начать.
Что такое ИС РЧ?
ИС РЧ — это интегральные схемы, работающие на радиочастотах, обычно в диапазоне от 3 кГц до 300 ГГц. Эти схемы используются в устройствах беспроводной связи, включая радиоприемники, мобильные телефоны и спутниковые системы.
Как сделать радиочастотную схему?
- Для создания радиочастотных схем и антенн необходимо использовать специализированные компоненты и инструменты, способные справиться с высокими частотами и уровнями мощности. Вот несколько шагов и компонентов, которые следует учитывать:
- Разработка схемы: Используйте программное обеспечение для автоматизации проектирования электроники (EDA) для создания подробной схемы схемы.
- Выбор компонентов: Выберите компоненты, такие как транзисторы, диоды, конденсаторы, катушки индуктивности, резисторы, фильтры, смесители, усилители, генераторы и модуляторы.
- Прототип и тестирование: Соберите прототип на макетной плате и проверьте его функциональность.
- Дизайн и изготовление печатной платы (PCB): Разработайте макет PCB и отправьте его на изготовление.
- Сборка и окончательное тестирование: Соберите компоненты на печатной плате и проведите окончательные тесты.
Как спроектировать свою первую ИС РЧ
Процесс начинается с определения спецификаций и требований к ИС. Дизайнеры создают подробную схему схемы, используя программное обеспечение для автоматизации проектирования электроники. Это включает компоненты, такие как транзисторы, резисторы, конденсаторы и соединения:
- Определение спецификаций: Определите требования и ограничения вашей ИС.
- Схемотехническое проектирование: Создайте схематическую диаграмму с использованием инструментов EDA.
- Симуляция: Проведите симуляции для проверки дизайна.
- Проектирование макета: Спроектируйте макет ИС, обеспечив правильное размещение и маршрутизацию компонентов.
- Изготовление: Отправьте дизайн на изготовление.
- Тестирование: Проверьте изготовленную ИС на производительность и надежность.
Инструменты для проектирования ИС
| Инструмент | Описание | Пример использования |
|---|---|---|
| Cadence Virtuoso | Полноценная среда дизайна для разработки макетов ИС | Аналоговое и РЧ-проектирование ИС |
| Synopsys HSPICE | Высокопроизводительный симулятор схем | Проверка аналоговых/смешанных ИС |
| Mentor Graphics | Инструменты для проектирования и анализа печатных плат и интегральных схем | Цифровое, аналоговое и смешанное проектирование ИС |
Сколько стоит сделать заказной ИС?
С несколькими печатными платами и горсткой деталей, припаянных вручную, прототип может стоить около $2000. Инструментальные затраты на заказную ИС начинаются примерно с $18,000 за набор масок для 0.6мкм процесса и могут достигать примерно $3 миллионов для 65 нм процесса.
Как создать ИС?
- Подготовка пластины: Подготовка кремниевой пластины.
- Окисление: Выращивание слоя диоксида кремния.
- Диффузия: Введение примесей для изменения электрических свойств.
- Имплантация ионов: Бомбардировка пластины ионами для изменения проводимости.
- Химическое осаждение из паровой фазы (CVD): Осаждение тонких пленок материалов.
- Фотолитография: Создание узора на пластине с помощью света.
- Металлизация: Добавление металлических слоев для соединений.
- Упаковка: Защита и упаковка ИС для использования.
Основные теоретические концепции в дизайне ИС РЧ
Начать заниматься дизайном ИС РЧ может показаться сложным, но это приносит удовлетворение и является техническим предприятием, если подходить к нему правильно. Рекомендуется начинать с малых проектов, постоянно учиться на каждом дизайне и взаимодействовать с другими экспертами в области. Путь к овладению дизайном ИС РЧ начинается с одного шага, и сейчас лучшее время для этого шага.
Узнайте основы проектирования и создания собственных ИС РЧ, от понимания принципов РЧ до практического изготовления чипа.
