Vậy là chúng tôi vừa bắt đầu một công việc thú vị khác ở Analog IC thiết kế tại một công ty tốt. Chúng ta vỗ lưng và cảm thấy tự hào về bản thân cho đến khi một vấn đề về thiết kế xuất hiện trên bàn làm việc của chúng ta. Chúng tôi lao vào bằng cả hai chân và, lạ thay, những gì người quản lý của chúng tôi nói với chúng tôi là công việc đáng giá trong một tuần hóa ra lại dài hơn nhiều.
Nghe có vẻ quen? Tôi cho rằng tôi không phải là người đầu tiên, vì những người khác hẳn đã gặp phải điều tương tự. Hãy xem xét biểu đồ dưới đây:
Nếu chúng ta vẽ phần trăm hoàn thành trên trục y và thời gian trên trục x, đồng thời phác thảo xem sẽ mất bao lâu để hoàn thành một nhiệm vụ nhất định, thì lý tưởng nhất là chúng ta sẽ có được đường cong màu xanh lục. Đường cong màu xanh lá cây có thể được xác định bằng một phương trình đơn giản;
Trong đó t là thời gian và T là hằng số thời gian, là thước đo hiệu quả.
Tuy nhiên, trong trường hợp chúng ta gặp khó khăn trong một vấn đề, hãy xem xét biểu đồ màu tím. Ở đây, chúng tôi khởi đầu tốt và nhanh chóng đi đến điểm dừng lại. Chúng ta dường như đã gặp phải một trở ngại, cho đến khi cuối cùng chúng ta tìm ra được lối thoát bằng sự quyết tâm và kiên trì tuyệt đối. Chúng tôi tiếp tục theo quỹ đạo này cho đến khi gặp phải một trở ngại khác, v.v. Cuối cùng thì nhiệm vụ cũng hoàn thành nhưng phải đến khi chúng ta trải qua những trở ngại, hay cái mà tôi gọi là “bẫy vấn đề”.
Trong biểu đồ màu đỏ, các bẫy vấn đề nghiêm trọng đến mức nhiệm vụ không thể hoàn thành và đi chệch khỏi giải pháp cần thiết. Trong trường hợp này, hoạt động cần dừng lại và bắt đầu lại.
Hãy xem xét một ví dụ đơn giản. Sơ đồ dưới đây của một bộ khuếch đại bộ phát chung đơn giản.
Giả sử chúng ta đặt Vôn giảm trên Re xuống khoảng 0.1V, vì vậy tôi điều chỉnh vbias điện áp dc cho đến khi điện áp trên bộ phát là 0.1V. Giả sử tôi muốn đạt được mức tăng 30dB hoặc x32 và tôi đặt Re=100 ohms, có nghĩa là dòng điện đuôi là 1mA. Điều này có nghĩa là re=VT/I, VT=25mV, I=1ma, re=25 ohms. Vì vậy bây giờ tôi muốn tìm ra Rl, vậy nên
Đặt G=32, Re=100, re=25, cho Rl=4k!
Bây giờ nếu tôi đặt Vdd=3V, điện áp trên bộ thu của T1 là -1V, điểm nối của bộ thu cơ sở được phân cực thuận nên tôi không thể thấy nhiều lợi ích từ điều này, tuy nhiên, nếu tôi xây dựng thiết kế một cách mù quáng, tôi sẽ đi dọc theo đường màu tím. Một vấn đề khác có thể là sự lựa chọn của Rbias. Giả sử rằng trở kháng nguồn điều khiển Cac là 1k và tôi đặt Rbias thành 1k. Chà, trong trường hợp đó, tôi phải đảm bảo tín hiệu tôi truyền vào đế lớn ít nhất gấp đôi để đạt được mức tăng 30dB. Nhưng nếu tôi vô tình đặt Rbias thành 10 ohms, tôi sẽ làm giảm tín hiệu trực tiếp ở đầu vào. Có lẽ tôi đã chụp được sơ đồ trên công cụ CAD và vô tình để Rbias ở mức 10 ohm, sau đó tôi chạy mô phỏng để kiểm tra xem mức tăng của tôi có thấp hơn nhiều so với dự kiến hay không. Tôi gãi đầu….không có niềm vui.
Tôi tiếp tục mô phỏng mà không nghĩ đến các thông số trong thiết kế…..nên giờ tôi lại gặp phải một trở ngại khác. Cuối cùng, một trong những đồng nghiệp thân thiện của tôi đi ngang qua và nhận thấy Rbias được đặt ở mức 10 ohms… liệu họ có chỉ ra sai lầm ngớ ngẩn của tôi không?
Tất cả điều này đều rất tốt cho toán học được hiểu rõ và các mạch đơn giản. Cuộc sống không đơn giản như vậy và tôi tin rằng những cạm bẫy vấn đề vẫn xảy ra. Khi thiết kế ở các tần số cao hơn nhiều, chẳng hạn như ft/8, chúng ta không còn có thể giả sử các giá trị beta của dc nữa. Vì vậy, khi mạch của chúng ta không hoạt động, đó không phải là do điều gì đó hiển nhiên mà là do chúng ta đã bỏ sót điều gì đó… một cái bẫy vấn đề.
Hãy xem xét bộ khuếch đại hai giai đoạn được hiển thị dưới đây:
Nếu chúng ta giả sử beta là giá trị dc thì chúng ta đã bỏ qua ảnh hưởng của β2.Re1 ở đâu, β2 =
Nói cách khác, điện trở âm sẽ xuất hiện trên tải Lout và Cout đã điều chỉnh. Điều này có thể có tác động bất lợi đến độ ổn định của bộ khuếch đại và dao động. Chúng tôi sẽ không nhận thấy điều đó cho đến khi chúng tôi chạy, chẳng hạn như tạm thời, nếu Re1 được chọn sai….một cái bẫy vấn đề khác. Trong tình huống này, chúng ta có thể đã kết thúc với biểu đồ màu đỏ đang dần hoàn thành 100% và di chuyển theo hướng tiêu cực….tức là vấn đề thiết kế sẽ không bao giờ hoàn thành.
Nếu chúng tôi đã lên kế hoạch cho vấn đề này, trước tiên chúng tôi sẽ nghĩ xem liệu chúng tôi có thực sự cần Tef hay không và kết nối trực tiếp giai đoạn đầu ra với giai đoạn đầu vào bằng khớp nối xoay chiều. Bằng cách này, tôi có thể điều chỉnh giai đoạn đầu ra một cách độc lập và không phải lo lắng về trở kháng âm. Chà, không hẳn vì sẽ có điện dung ký sinh ở bộ phát của Tout1.
Trong trường hợp này, nắp ký sinh sẽ xuất hiện dưới dạng trở kháng âm trên Lout//Cout….một lần nữa chúng ta cần chú ý đến những tác động này.
Quan điểm
Harriet Green nói, trích dẫn Wayne Schaefer (Ngay cả những kỹ sư giỏi nhất cũng có thể trải qua thành kiến xác nhận):
“Theo kinh nghiệm của tôi thì việc tạo ra mọi thứ có thể phức tạp! Ngay cả những môi trường sản xuất tiên tiến nhất, được quản lý tốt nhất cũng sẽ thường xuyên gặp phải các vấn đề về sản xuất. Một số trong số này sẽ đơn giản và có giải pháp rõ ràng, nhanh chóng trong khi những giải pháp khác sẽ yêu cầu sự thăm dò nghiêm ngặt để tìm ra nguyên nhân gốc rễ. ”
“Tuy nhiên, có một điều không nên thay đổi là cách các kỹ sư tiếp cận các vấn đề về sản xuất, bảo trì, thiết kế và phân xưởng. Tôi nghĩ điều quan trọng là phải xem xét cẩn thận tất cả các nguyên nhân và giải pháp tiềm ẩn trước khi đưa ra kết luận. Khi dữ liệu được thu thập và phân tích, các giải pháp ban đầu có thể vô tình được ưa chuộng hơn các giải pháp chính xác hơn. Những gì Wayne nói đến là 'thiên vị xác nhận', điều này liên quan đến việc cố ý hoặc vô tình thích nhiều thông tin hỗ trợ các ý tưởng định sẵn trong khi bỏ qua hoặc làm mất uy tín của dữ liệu mâu thuẫn với chúng. Đó là một xu hướng phổ biến và thường là trong tiềm thức, điều này khiến các kỹ sư phải nhận thức được sự thiên vị này theo kinh nghiệm khiêm tốn của tôi.”
“Mọi nỗ lực phải được thực hiện để xem xét tổng thể các quan điểm, nguyên nhân và giải pháp nhằm đạt được kết quả tốt nhất cho một vấn đề nhất định đồng thời tránh các kết quả dưới mức tối ưu và các trục trặc tiếp diễn hoặc tái diễn. Xu hướng ủng hộ hoặc tập trung vào một giải pháp cụ thể chỉ có thể được khắc phục bằng cách sử dụng các công cụ và phương pháp giải quyết vấn đề vững chắc. Các công cụ khác nhau có thể được triển khai tùy thuộc vào bản chất của vấn đề, kết quả mong muốn và nguồn lực sẵn có. Một ví dụ, quy trình Red X, giúp tránh sai lệch xác nhận theo nhiều cách khác nhau. Red X, do Dorian Shainin phát triển, đề cập đến nguyên nhân gốc rễ chủ yếu được hiển thị dưới dạng màu đỏ được mã hóa trên biểu đồ ưu tiên những gì được quan sát là có ảnh hưởng lớn nhất đến chất lượng của một quy trình (còn được gọi là biểu đồ Pareto).”
Như Harriet đã chỉ ra, thay vì lao vào giải quyết vấn đề, tốt hơn hết bạn nên lập kế hoạch trước cho công việc để có thể tránh được bẫy vấn đề càng nhiều càng tốt.
Gareth jones
Một góc nhìn khác đến từ Gareth Jones, Giám đốc Dự án của Garfield Microelectronics. Ông nói như sau về những bẫy vấn đề:
“Là một phần trong việc cung cấp đầy đủ các dịch vụ thiết kế silicon và cung cấp silicon của GF Micro, quy trình thiết kế của chúng tôi xem xét sớm các vấn đề tiềm ẩn trong vòng đời dự án trước khi bắt đầu bất kỳ công việc thiết kế nào. Đánh giá này dưới dạng nghiên cứu khả thi, trong đó chúng tôi điều tra những ưu và nhược điểm của đặc điểm kỹ thuật của khách hàng cũng như kiến trúc thiết kế được đề xuất của chúng tôi, sau đó đánh giá rủi ro liên quan đến từng đề xuất.”
“Bằng cách áp dụng phương pháp này, nó cho phép GF Micro hiểu rõ hơn về các vấn đề có thể xảy ra và đưa ra các kế hoạch giảm thiểu nhằm giảm tác động của bẫy vấn đề. Sau nghiên cứu khả thi, khi chúng tôi đang tiến hành phát triển thiết kế đầy đủ, vẫn có khả năng tồn tại các bẫy vấn đề nhưng mức độ nghiêm trọng của những vấn đề này đã giảm bớt do đã thực hiện lập kế hoạch trước đó. Điều này cho phép chúng tôi tiến gần hơn đến đường cong xanh bẫy vấn đề lý tưởng, từ đó giảm tác động có thể xảy ra đối với tiến độ tổng thể của dự án.”
Mark Thackeray
Mark Thackeray là một doanh nhân nổi tiếng và đã giữ chức vụ Giám đốc/Quản lý dự án trong nhiều năm, triển khai phần mềm doanh nghiệp cho một số công ty lớn nhất thế giới.
Bẫy vấn đề xảy ra khi các nhóm, sản phẩm và mốc thời gian không được giải quyết, giao tiếp trong quản lý dự án là điều cần thiết để ngăn ngừa thất bại, một cách Mark giải quyết các bẫy vấn đề là thông qua việc sử dụng Quản lý trực quan, một giải pháp được thiết kế để điều chỉnh tất cả các bên một cách nhanh chóng và xác định các vấn đề lộ trình giải quyết.
Kế hoạch không nhảy
Tóm lại, các bẫy vấn đề xảy ra trong tất cả các khía cạnh của kỹ thuật và chúng ta cần nhận thức được chúng để có thể lập kế hoạch giải quyết chúng.
Chuyển sang một không gian thiết kế mới với ít kinh nghiệm, chúng ta có thể sẽ vượt qua đường màu tím, nhưng chúng ta sẽ đến đó trong thời gian ngắn. Vấn đề tôi đang cố gắng nhấn mạnh ở đây là chúng ta lên kế hoạch cho công việc của mình một cách tốt nhất có thể trước khi bắt tay vào thực hiện.
Tác giả
Ông đã làm việc tại một số công ty lớn như Ferranti, STL, GEC Plessey Semiconductors, Maxim Integrated, Dialog Semiconductors, cùng một số công ty khác. Anh ấy cũng đã từng làm việc trong các công ty khởi nghiệp, chẳng hạn như Phyworks. Trong thời gian làm việc tại GEC Plessey Semiconductors, Ash đã nhận được hơn 20 bằng sáng chế, bao gồm cả bằng sáng chế khai thác tổng hợp Thiết kế đại số, được sử dụng thành công trong một số sản phẩm.
Để thư giãn, Ash thích chạy bộ, đi bộ, dành thời gian cho vợ, con gái và cháu. Ash cũng hoạt động tích cực với tư cách là nhà soạn nhạc trong các tác phẩm Thính phòng và Dàn nhạc.
Xem thêm: Quan điểm: Từ BC108 đến SiGe BiCMOS – tại sao IC Analog lại tuyệt vời
Xem thêm : Mô-đun IGBT | Màn hình LCD | Linh kiện điện tử