¿Qué es el diseño de circuitos integrados de RF?

Hasta ahora, hemos discutido el diseño de circuitos integrados analógicos y digitales. En esta descripción general, veremos los aspectos generales del diseño de circuitos integrados de radiofrecuencia (RF).   Consideraciones sobre el diseño de RFIC El diseño de RF IC, al igual que las áreas de nicho del diseño de IC analógicos, es a menudo un proceso personalizado que es asistido por una, o muchas veces, muchas herramientas EDA. Parte de la naturaleza precisa del diseño de circuitos integrados de RF es que los parásitos y las características de empaquetado tienen un impacto de primer orden en el rendimiento de los circuitos de RF. Por lo tanto, el diseño de circuitos integrados de RF es a menudo un proceso iterativo que implica el uso extensivo de simulación EM, modelado parasitario y modelado de paquetes a lo largo del proceso de diseño de circuitos integrados. El LMH3401, un amplificador totalmente diferencial optimizado para aplicaciones de RF. Imagen utilizada por cortesía de Parámetros de presupuesto del sistema de Texas Instruments Los diseños de circuitos integrados de RF también tienen requisitos de rendimiento y restricciones en términos de un "presupuesto del sistema" para parámetros clave, como la figura de ruido, la potencia, el ruido de fase, los armónicos, la linealidad, etc. Este presupuesto lo determina el equipo de diseño a nivel del sistema, que transmite las restricciones presupuestarias y los requisitos de rendimiento a los diseñadores de RF responsables de cada bloque en el diagrama del sistema. Estos bloques se dividen aún más en topologías y circuitos que se someten a un proceso iterativo de diseño, simulación y optimización y simulación de diseño utilizando herramientas de simulación EM que pueden manejar circuitos integrados. Restricciones del diseño de circuitos integrados Dado que algunos pasivos en chip, como inductores y condensadores, están muy restringidos por la fundición, los diseñadores de circuitos integrados de RF a menudo tienen un control limitado del tamaño y los valores de estos componentes. Esto conduce a una mayor incertidumbre en el diseño y posiblemente a la necesidad de diseñar y probar nuevos componentes en un proceso de ida y vuelta con la fundición para producir los componentes que mejor satisfagan las necesidades de los circuitos de RF. En algunos casos, los diseñadores de RF pueden necesitar un modelado adicional de los cables de unión y otras dinámicas de empaque no relacionadas con la fundición para predecir con precisión los parásitos y el rendimiento del dispositivo final en el ensamblaje final. Muchos RFIC se entregan como troquel desnudo y se unen con alambre directamente en un conjunto o palé en lugar del empaquetado IC y la colocación de PCB típicos.   Desplácese para continuar con el contenido Simulación EM Una vez que un IC de RF está en la fase de diseño físico, a menudo habrá varias iteraciones de simulación EM, simulación de circuito y extracción de parásitos que involucran al menos el paquete IC, pero también pueden tener en cuenta la PCB y circuitos externos de un dispositivo. La razón de esto es que los circuitos de RF, al igual que los circuitos analógicos altamente sensibles, pueden experimentar cambios dramáticos en el rendimiento debido a circuitos externos cercanos, campos eléctricos / magnéticos, temperatura, señales electromagnéticas y otros factores ambientales. Incluso después de la cinta, las pruebas, la mejora del modelo y la optimización adicional a menudo se necesitan antes de que se envíe un diseño final y comience la producción de RFIC.   Acondicionamiento de múltiples diseños para el modelado EM en función de las herramientas EDA de diseño de RF.

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