Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Literatur - Analogtechnik, ASIC Design mit Schwerpunkt optische Sensoren


von Andi (loopy83)


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Hallo,

ich bin seit Beginn des Studiums in Sachen Analogtechnik etwas 
eingerostet und möchte das nun wieder auffrischen.

Es geht in naher Zukunft um ASIC Designs, die mixed-Signale verarbeiten. 
Dabei liegt der Schwerpunkt auf optischen Sensoren.

Über Analogtechnik findet man ja 1000 Bücher, von den OPV 
Grundschaltungen bis hin zu komplexen Verstärkerstufen.

Ich würde gerne mit den einfachen Transistorschaltungen beginnen und 
mich dann über OPV Schaltungen zur Signalaufbereitung von extrem kleinen 
Größen Strom/Spannung vorarbeiten. Dabei soll auch die Implementierung 
in ein ASIC eine Rolle spielen.

Ich hatte mehr oder weniger gehofft, dass es ein Werk gibt, dass beide 
Themengebiete vereint... gerne auch auf Englisch. Aber leider bin ich 
bisher in meiner Suche erfolglos geblieben, so dass ich mich an Euch 
wende.

Gerne können auch Themen wie ADC und Interpolation behandelt werden.

Gibt es ein Buch, was sich mit dieser Thematik umfassend 
auseinandersetzt?
Grundlagen und gutes elektronisches Verständnis habe ich, auch in Sachen 
FPGAs habe ich etwas Ähnung. Kurzum, ich denke ich habe entsprechendes 
Grundwissen.

Ich bin gerne bereit, für ein entsprechend umfassendes Buch weit über 
100€ auszugeben.

Vielen Dank!
Andi

von John D. (Gast)


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Ein gutes, grundlegendes Werk ist:

"Analysis and Design of Analog Integrated Circuits", P. Gray, P. Hurst, 
Wiley

Mit "grundlegend" meine ich nicht hochtheoretische Betrachtungen, 
sondern dass es noch nicht auf sehr auf einen Teilbereich des IC-Designs 
beschränkt ist. Das solltest du auf jeden Fall besorgen.

Für weitere Empfehlungen hätte ich gerne etwas mehr über deine künftige 
Aufgabe erfahren. Weniger was es denn werden soll (das darfst du 
vielleicht nicht sagen), sondern vielmehr, was du zu tun hast: Willst du 
dich auf eine Übung vorbreiten oder musst du etwas konkretes entwickeln? 
Einen kompletten Chip entwerfen (inklusive BG, Biasquellen, etc.)? Nur 
Schaltung oder auch Layout?
Geht es eher um Datenempfang (Bandbreite, Rauschen!) oder um Sensorik 
(Präzision, Matching?, analoge Signalverarbeitung?)? Was meinst du mit 
mixed-signal konkret? Das ist sehr weit gefasst, von: wie halte ich 
Störungen aus dem Digitalteil von meiner Schaltung fern bis: wie 
entwerfe ich einen high-perfomance ADC?

Eine Menge wirrer Fragen (die ich wahrscheinlich eher auf meine Arbeit, 
denn auf deine mir unbekannte Arbeit bezogen habe). Aber es ist klar, 
dass es kein Werk gibt, dass alles umfassend beschreiben kann. Du wirst 
auch merken, dass dir die Bücher nach und nach immer weniger helfen 
können. Etliche Probleme werden nicht angesprochen oder die 
Lösungsvorschläge sind sehr akademisch.
Wenn es in deinem Uni- oder Arbeitsumfeld einen guten Designer gibt, 
versuche einen guten Kontakt zu ihm aufzubauen.

von Andi (loopy83)


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Hallo und danke für die Antwort!

John Drake schrieb:
> Willst du
> dich auf eine Übung vorbreiten oder musst du etwas konkretes entwickeln?
> Einen kompletten Chip entwerfen (inklusive BG, Biasquellen, etc.)? Nur
> Schaltung oder auch Layout?

Ich möchte mich auf eine Übung/Praktikum vorbereiten, das ich ab 
September absolvieren werde. Man sollte nie unvorbereitet in etwas 
hinein stolpern und daher möchte ich meinen Horizont bewusst in diese 
Richtung erweitern.
Es soll vorerst nur um den schaltungsentwurf gehen. Das Layout wird kein 
Thema sein. Mein Aufgabengebiet wird eher die schaltung, die Simulation 
usw. sein. Genaue Aufgaben oder gar Projekte sind aber noch nicht 
formuliert.

John Drake schrieb:
> Geht es eher um Datenempfang (Bandbreite, Rauschen!) oder um Sensorik
> (Präzision, Matching?, analoge Signalverarbeitung?)?

Es geht im weitesten Sinne um Sensorik. Es wird also meines Wissens nach 
nicht um möglichst schnelle Datenaufbereitung (hohe Bandbreiten) gehen, 
sondern um möglichst genaue (natürlich auch in akzeptabler Zeit). Dabei 
dürfte eine präzise, analoge Signalverarbeitung eine Rolle spielen.

John Drake schrieb:
> Was meinst du mit mixed-signal konkret?

Damit meine ich, dass der ASIC natürlich auch digitale Bestandteile 
haben wird. Aber den digitalen Zweig kann ich denke ich ganz gut mit 
meinem Vorwissen vom FPGA her erschlagen. Auch wenn es hier Unterschiede 
gibt, so ist zumindest die Designphase recht ähnlich. Nur die Simulation 
und Verifikation ist beim ASIC wesentlich aufwendiger. Mir geht es eher 
um die eigenständige Weiterbildung auf dem analogen Gebiet und das 
natürlich ohne 1000€ Lehrgang :)

MfG Andi

von John D. (Gast)


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Aha, doch keine unmittelbare Konkurrenz :)

Das genannte Buch wird eine gute Basis für dich sein.

Und richtig, mixed-signal-Simulation ist auch ein eigenes Thema. Dazu 
kenne ich kein gutes Buch - man ist auf Manuals der Design-Software (an 
einer Uni wohl Cadence) und Unterlagen der Foundry angewiesen. Die 
Beschaffung dieser Manuals und Unterlagen liegt aber bei den 
Angestellten der Uni, welche über die notwendigen Berechtigungen 
verfügen.

von Andi (loopy83)


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Ich habe mir das Buch gestern bestellt.
Der Preis ist für ein Fachbuch mehr als in Ordnung. Denn 53€ sind im 
Vergleich zu anderen Büchern ein echtes Schnäppchen.

Ich hoffe, dass ich mich damit ein wenig besser in die Materie einlesen 
kann, denn das Internet bietet auch viel KrimsKrams, den keiner braucht 
und der teirlweise falsch ist. Ein gedrucktes Buch ist auch keine 
Garantie für Richtigkeit, aber das kann man eben auch mal auf dem Balkon 
in analoger Form genießen :)

Vielen Dank!

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