
Circuit Design: Anticipate, Analyze, Exploit Variations
Schaltungsentwurf = Wissenschaft + Kunst! Entwickler brauchen ein gutes "Bauchgefühl" für Schaltungen und entsprechende Analysetechniken sowie Kreativität, um alle Probleme zu lösen und die Spezifikationen, die geschriebenen und die ungeschriebenen, einzuhalten. Sie müssen eine große Anzahl von Einflüssen wie Temperatureffekte, Änderungen der Versorgungsspannungen, Offset-Spannungen, Layout-Parasitika und zahlreiche Arten von Technologievariationen vorhersehen, um am Ende eine funktionierende Schaltung zu erhalten.
Dies ist bei analogen, kundenspezifischen digitalen, Mixed-Signal- oder HF-Schaltungen eine Herausforderung, und die Suche nach neuen Entwurfsmethoden in einschlägigen Zeitschriften, Konferenzberichten und Entwurfswerkzeugen erweckt leider oft den Eindruck, dass es nur einen "wilden Haufen" von "fortgeschrittenen Techniken" gibt. Auf der anderen Seite bieten die modernen Werkzeuge heutzutage tatsächlich ein gutes Cockpit zur Steuerung des Entwurfsflusses, das auch clevere statistische Methoden und Optimierungstechniken umfasst. Eigentlich ist dies fast ein zweiter Durchbruch, wie die Einführung von Schaltungssimulatoren vor 40 Jahren! Die Benutzer können jetzt bequem alle Probleme analysieren (entdecken, quantifizieren, verifizieren) und sie sogar ausnutzen, zum Beispiel für Optimierungszwecke.
Die meisten Designer sind mit alltäglichen Problemen beschäftigt, daher haben wir diesen "wilden Haufen" in einen systematischen Ansatz für variantenbewusstes Design, einen Feldführer für Designer und mehr eingepasst.
Genau dabei kann dieses Buch helfen! Schaltungsentwurf: Anticipate, Analyze, Exploit Variations beginnt mit bewährten manuellen Methoden und verknüpft sie eng mit aktuellen Automatisierungsalgorithmen.
Wir liefern viele nachvollziehbare Beispiele und erklären die wichtigsten Techniken, die Sie kennen müssen. Wir versetzen Sie dann in die Lage, für jede Entwurfsaufgabe die geeigneten Methoden auszuwählen und einzurichten - in Kenntnis ihrer Voraussetzungen, Vorteile und, was allzu oft übersehen wird, auch ihrer Grenzen. Das Gute an Computern ist, dass Sie selbst oft mit wenig Aufwand erstaunliche Dinge nachprüfen können, und Sie können Software nicht nur zu Ihrem direkten Vorteil bei der Lösung eines bestimmten Problems einsetzen, sondern auch, um ein besser ausgebildeter, erfahrener Ingenieur zu werden.
Leider sind EDA-Entwurfsumgebungen überhaupt nicht geeignet, um fortgeschrittene Numerik zu erlernen. Deshalb bieten wir mit diesem Buch auch zwei Apps an, mit denen man Statistik und Optimierung direkt an schaltungsbezogenen Beispielen und in Echtzeit, also ohne lange Simulationszeiten, erlernen kann. Das hilft, ein gesundes statistisches Bauchgefühl für den Schaltungsentwurf zu entwickeln.
Das Buch richtet sich an Ingenieure, Studenten der Ingenieurwissenschaften und CAD-/Methodenexperten. Die Leser sollten ein gewisses Maß an Hintergrundwissen über Standardentwurfstechniken wie die Eingabe eines Entwurfs in einen Schaltplan und dessen Simulation mitbringen und auch die wichtigsten technologischen Aspekte kennen.