Qu'est-ce que la conception de circuits intégrés RF ?

Jusqu'à présent, nous avons discuté de la conception des circuits intégrés analogiques et numériques. Dans cet aperçu, nous examinerons les grandes lignes de la conception de circuits intégrés à radiofréquence (RF).   Considérations relatives à la conception RFIC La conception de circuits intégrés RF, tout comme les domaines de niche de la conception de circuits intégrés analogiques, est souvent un processus personnalisé qui est assisté par un, ou souvent, de nombreux outils EDA. Une partie de la nature précise de la conception des circuits intégrés RF est que les parasites et les caractéristiques d'emballage ont un impact de premier ordre sur les performances des circuits RF. Par conséquent, la conception de circuits intégrés RF est souvent un processus itératif qui implique l'utilisation intensive de la simulation EM, de la modélisation parasite et de la modélisation de boîtiers tout au long du processus de conception des circuits intégrés. Le LMH3401, un amplificateur entièrement différentiel optimisé pour les applications RF. Image utilisée avec l'aimable autorisation de Texas Instruments System Budget Parameters Les conceptions de circuits intégrés RF sont également soumises à des exigences de performances et à des contraintes en termes de « budget système » pour les paramètres clés, tels que le facteur de bruit, la puissance, le bruit de phase, les harmoniques, la linéarité, etc. Cette budgétisation est déterminée par l'équipe de conception au niveau du système, qui transmet les contraintes budgétaires et les exigences de performance aux concepteurs RF responsables de chaque bloc du schéma du système. Ces blocs sont ensuite décomposés en topologies et circuits qui subissent un processus itératif de conception, de simulation et d'optimisation et de simulation de disposition à l'aide d'outils de simulation EM capables de gérer les circuits intégrés. Contraintes de conception des circuits intégrés Étant donné que certains composants passifs sur puce tels que les inductances et les condensateurs sont fortement limités par la fonderie, les concepteurs de circuits intégrés RF ont souvent un contrôle limité sur le dimensionnement et les valeurs de ces composants. Cela conduit à une plus grande incertitude dans la conception, et peut-être à la nécessité de concevoir et de tester de nouveaux composants dans un processus de va-et-vient avec la fonderie pour produire des composants qui répondent le mieux aux besoins des circuits RF. Dans certains cas, les concepteurs RF peuvent avoir besoin d'une modélisation supplémentaire des fils de connexion et d'autres dynamiques d'emballage non liées à la fonderie pour prédire avec précision les parasites et les performances finales du dispositif dans l'assemblage final. De nombreux RFIC sont livrés sous forme de matrice nue et sont reliés par fil directement dans un assemblage ou une palette au lieu d'un emballage IC typique et d'un placement PCB.   Faites défiler pour continuer avec le contenu Simulation EM Une fois qu'un circuit intégré RF est en phase de configuration physique, il y aura souvent plusieurs itérations de simulation EM, de simulation de circuit et d'extraction parasite qui impliquent au moins le boîtier IC, mais peuvent également prendre en compte le PCB et les circuits externes d'un appareil. La raison en est que les circuits RF, tout comme les circuits analogiques très sensibles, peuvent subir des changements de performances spectaculaires en raison des circuits externes à proximité, des champs électriques/magnétiques, de la température, des signaux électromagnétiques et d'autres facteurs environnementaux. Même après l'enregistrement, des tests, une amélioration du modèle et une optimisation supplémentaire sont souvent nécessaires avant qu'une conception finale ne soit soumise et que la production RFIC ne commence.   Conditionnement multi-layout pour la modélisation EM en fonction des outils EDA de conception RF.

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