لذلك بدأنا للتو عملًا مثيرًا آخر في النظير IC التصميم في شركة جيدة. نحن نربت على أنفسنا ونشعر بالفخر بأنفسنا حتى تصطدم مشكلة في التصميم بمكتبنا. لقد قفزنا إلى العمل بأقدامنا ، وها هو ما أخبرنا به مديرنا أنه عمل لمدة أسبوع قد أصبح أطول من ذلك بكثير.
تبدو مألوفة؟ أعتقد أنني لست الأول ، لأن الآخرين لا بد وأنهم واجهوا نفس الشيء. ضع في اعتبارك الرسم البياني أدناه:
إذا قمنا برسم النسبة المئوية المكتملة على المحور y والوقت على المحور x ، ورسمنا المدة التي سيستغرقها إكمال مهمة معينة ، من الناحية المثالية ، سننتهي بالمنحنى الأخضر. يمكن تعريف المنحنى الأخضر بمعادلة بسيطة ؛
حيث t هو الوقت و T هو ثابت الوقت ، وهو مقياس للكفاءة.
ومع ذلك ، في حالة تعثرنا في مشكلة ما ، ضع في اعتبارك الرسم البياني الأرجواني. هنا ، نبدأ بشكل جيد ونصل بسرعة إلى نقطة توقفنا فيها. يبدو أننا قد واجهنا عقبة ، حتى نجد في النهاية طريقنا للخروج منها ، من خلال التصميم المطلق والمثابرة. نواصل السير على هذا المسار حتى نواجه عقبة أخرى وهكذا وهكذا دواليك. في النهاية تكتمل المهمة ولكن ليس حتى نواجه العقبات ، أو ما أسميه "فخاخ المشكلة".
في الرسم البياني الأحمر ، تكون فخاخ المشكلة شديدة للغاية بحيث لا تكتمل المهمة ببساطة وتبتعد عن الحل المطلوب. في هذه الحالة ، يحتاج النشاط إلى التوقف والبدء من جديد.
لنلق نظرة على مثال بسيط. الرسم البياني أدناه لمضخم باعث مشترك بسيط.
افترض أننا وضعنا الجهد االكهربى تنخفض عبر Re إلى 0.1 فولت تقريبًا ، لذلك أقوم بضبط جهد التيار المستمر حتى يصل الجهد عبر الباعث إلى 0.1 فولت. بافتراض أنني أردت تحقيق مكاسب تبلغ 30 ديسيبل أو x32 ، وقمت بتعيين Re = 100 أوم ، مما يعني أن تيار الذيل هو 1 مللي أمبير. هذا يعني re = VT / I ، VT = 25mV ، I = 1ma ، re = 25 أوم. لذا الآن أريد أن أمارس التمارين Rl ، لذا
ضبط G = 32 ، Re = 100 ، re = 25 ، يعطي Rl = 4k!
الآن إذا قمت بضبط Vdd = 3V ، فإن الجهد على جامع T1 هو -1V ، يكون تقاطع المجمع الأساسي متحيزًا للأمام ، لذلك من غير المحتمل أن أرى الكثير من المكاسب من هذا ، ومع ذلك ، إذا قمت ببناء التصميم بشكل أعمى ، فسأفعل عبور الخط البنفسجي. يمكن أن يكون اختيار Rbias قضية أخرى. لنفترض أن مقاومة المصدر التي تقود Cac هي 1k وقمت بتعيين Rbias على 1k. حسنًا في هذه الحالة ، يجب أن أتأكد من أن الإشارة التي أقودها إلى القاعدة أكبر بمرتين على الأقل لتحقيق ربح بمقدار 30 ديسيبل. ولكن إذا قمت بضبط Rbias عن طريق الخطأ على 10 أوم ، فأنا أخفف الإشارة مباشرة عند الإدخال. ربما قمت بالتقاط المخطط على أداة CAD وتركت Rbias عن طريق الخطأ عند 10 أوم ثم قمت بتشغيل محاكاة للتحقق من أن ربحي أقل بكثير من المتوقع. أخدش رأسي ... لا فرح.
أواصل المحاكاة دون التفكير في المعلمات في التصميم… .. لذا فقد واجهت الآن عقبة أخرى. في النهاية ، يمر أحد زملائي الودودين في الماضي ولاحظ أن Rbias مضبوط على 10 أوم ... هل سيشيرون إلى خطئي السخيف؟
كل هذا جيد جدًا للرياضيات والدوائر البسيطة المفهومة جيدًا. الحياة ليست بهذه البساطة وأعتقد أن مصائد المشاكل لا تزال تحدث. عند التصميم بترددات أعلى بكثير ، لنقل قدم / 8 ، لم يعد بإمكاننا افتراض قيم بيتا للتيار المستمر. لذلك عندما لا تعمل دائرتنا ، فهذا ليس بسبب شيء واضح ، بل لقد فقدنا شيئًا ما ... فخ المشكلة.
ضع في اعتبارك مكبر الصوت ذو المرحلتين الموضح أدناه:
إذا افترضنا أن بيتا كانت قيمة تيار مستمر ، فسنكون قد أهملنا تأثير β2.Re1 أين ، β2 =
بمعنى آخر ، ستظهر مقاومة سلبية عبر الحمل المضبوط Lout و Cout. قد يكون لهذا تأثير ضار على استقرار مكبر الصوت والتأرجح. لم نكن نلاحظ ذلك حتى نجري ، لنقل ، عابرًا ، إذا تم اختيار Re1 بشكل سيئ ... مصيدة مشكلة أخرى. في هذه الحالة ، ربما انتهينا من الرسم البياني الأحمر الذي يتصاعد بعيدًا عن الاكتمال بنسبة 100٪ ويتحرك نحو الاتجاه السلبي ... مشكلة التصميم لن تكتمل أبدًا.
إذا كنا قد خططنا حول هذا الأمر ، لكنا فكرنا أولاً ، هل نحتاج حقًا إلى Tef وربط مرحلة الإخراج مباشرةً بمرحلة الإدخال عن طريق اقتران التيار المتردد. بهذه الطريقة ، يمكنني تحيز مرحلة الإخراج بشكل مستقل ولا داعي للقلق بشأن مقاومة سلبية. حسنًا ، ليس تمامًا لأنه سيكون هناك سعة طفيلية عند باعث Tout1.
في هذه الحالة ، سيظهر الغطاء الطفيلي كمقاومة سلبية عبر Lout // Cout ... مرة أخرى نحتاج إلى البحث عن هذه التأثيرات.
وجهات نظر
تقول هارييت جرين ، نقلاً عن واين شايفر (حتى أفضل المهندسين يمكنهم تجربة الانحياز التأكيدي):
"لقد كانت تجربتي أن صنع الأشياء يمكن أن يكون معقدًا! حتى بيئات الإنتاج الأكثر تقدمًا والتي تدار بشكل جيد ستواجه مشاكل التصنيع بشكل مستمر. سيكون بعضها بسيطًا وله حل واضح وسريع بينما سيتطلب البعض الآخر استكشافًا صارمًا للكشف عن السبب الجذري. "
"ومع ذلك ، هناك شيء واحد لا ينبغي تغييره ، وهو كيفية تعامل المهندسين مع مشكلات التصنيع والصيانة والتصميم وأرضية المتجر. أعتقد أنه من الأساسي التفكير بعناية في جميع الأسباب والحلول المحتملة قبل الوصول إلى نتيجة. أثناء جمع البيانات وتحليلها ، يمكن تفضيل الحلول الأولية دون قصد على الخيارات الأكثر صحة. ما يتحدث عنه واين هو "التحيز التأكيدي" ، وهذا يتضمن الإعجاب بمزيد من المعلومات عن قصد أو عن غير قصد والتي تدعم الأفكار المسبقة مع تجاهل البيانات التي تتعارض معها أو تشويه سمعتها. إنه اتجاه شائع وغالبًا ما يكون غير واعي ، مما يجعل من المهم للغاية بالنسبة للمهندسين أن يكونوا على دراية بهذا التحيز في تجربتي المتواضعة ".
"يجب بذل كل جهد للنظر في مجمل وجهات النظر والأسباب والحلول للوصول إلى أفضل نتيجة لمشكلة معينة مع تجنب النتائج دون المستوى الأمثل والأعطال المستمرة أو المتكررة. لا يمكن التغلب على الميل إلى تفضيل حل معين أو التركيز عليه إلا باستخدام أدوات ومنهجية قوية لحل المشكلات ، ويمكن نشر أدوات مختلفة اعتمادًا على طبيعة المشكلة والنتيجة المرجوة والموارد المتاحة. يساعد أحد الأمثلة ، عملية Red X ، على تجنب تحيز التأكيد بعدة طرق. يشير Red X ، الذي طوره Dorian Shainin ، إلى السبب الجذري السائد الذي يظهر باللون الأحمر المشفر باللون الأحمر على الرسم البياني الذي يعطي الأولوية لما يُلاحظ أن له أكبر تأثير على جودة العملية (يُعرف أيضًا باسم مخطط Pareto). "
كما يوضح هارييت ، بدلاً من القفز إلى حل المشكلة ، من الأفضل التخطيط للعمل مسبقًا ، بحيث يمكن تجنب مصائد المشاكل قدر الإمكان.
غاريث جونز
منظور آخر يأتي من جاريث جونز ، مدير مشاريع Garfield Microelectronics. يقول الآتي في شأن مصائد المشاكل:
"كجزء من عرض GF Micro الكامل لخدمات تصميم السيليكون وتوريد السيليكون ، تبحث عملية التصميم لدينا في مصائد المشاكل المحتملة في وقت مبكر من دورة حياة المشروع قبل بدء أي عمل تصميم. يأخذ هذا التقييم شكل دراسة جدوى حيث نقوم بالتحقيق في إيجابيات وسلبيات مواصفات العميل وبنيات التصميم المقترحة الخاصة بنا ثم تقييم المخاطر المرتبطة بكل عرض ".
"من خلال اتباع هذا النهج ، فإنه يسمح لـ GF Micro بالحصول على فهم أفضل للقضايا المحتملة ووضع خطط التخفيف لتقليل تأثير مصائد المشاكل. دراسة الجدوى اللاحقة ، حيث نعمل على تطوير التصميم الكامل ، لا يزال من المحتمل أن تكون هناك مصائد مشكلة ولكن شدة هذه المشكلات تتضاءل بسبب التخطيط السابق الذي تم إجراؤه. وهذا يسمح لنا بالبقاء على مقربة من المنحنى الأخضر المثالي لمصيدة المشاكل ، وبالتالي تقليل التأثير المحتمل على الجدول الزمني العام للمشروع ".
مارك ثاكيراي
مارك ثاكيراي هو رجل أعمال مشهور وكان مديرًا / مديرًا للمشروع لسنوات ، حيث قام بنشر برامج المؤسسة لبعض أكبر الشركات في العالم.
تحدث مصائد المشكلات عندما لا يتم التخلي عن الفرق والمنتجات والجداول الزمنية ، يعد الاتصال في إدارة المشروع أمرًا ضروريًا لمنع الفشل ، وتتمثل إحدى طرق تحديد فخاخ المشكلات التي تم حلها من خلال استخدام الإدارة المرئية ، وهو حل مصمم لمواءمة جميع الأطراف مع أي مشكلات بسرعة وتحديد خارطة طريق القرار.
خطة لا تقفز
باختصار ، تحدث مصائد المشاكل في جميع جوانب الهندسة وعلينا أن نكون على دراية بها ، حتى نتمكن من التخطيط لها.
بالانتقال إلى مساحة تصميم جديدة مع خبرة قليلة ، من المحتمل أن نجتاز الخط البنفسجي ، لكن في الوقت المناسب سنصل إلى هناك. النقطة التي أحاول توضيحها هنا هي أننا نخطط لعملنا بأفضل ما نستطيع قبل أن نبدأ.
المعلن / كاتب التعليق
لقد عمل في عدد من الشركات الكبرى ، مثل Ferranti و STL و GEC Plessey Semiconductors و Maxim Integrated و Dialog Semiconductors ، على سبيل المثال لا الحصر. عمل أيضًا في شركات ناشئة ، مثل Phyworks. خلال فترة عمله في شركة GEC Plessey لأشباه الموصلات ، حصل Ash على أكثر من 20 براءة اختراع ، بما في ذلك Synthesis Exploiting Algebraic Design ، والذي تم استخدامه بنجاح في عدد من المنتجات.
للاسترخاء ، يستمتع Ash بالجري والمشي وقضاء الوقت مع زوجته ، بنات وأحفاد. الرماد نشط أيضًا كمؤلف في كل من أعمال الحجرة والأوركسترا.
انظر أيضا: وجهة نظر: من BC108 إلى SiGe BiCMOS - لماذا تعتبر المرحلية التناظرية رائعة
عرض المزيد : وحدات IGBT | شاشات الكريستال السائل | مكونات إلكترونية