有人說(shuō)，技術(shù)的進(jìn)展將會(huì)讓模擬工程師不斷被淘汰；但也有人說(shuō)，優(yōu)秀且經(jīng)驗(yàn)豐富的模擬工程師永遠(yuǎn)都會(huì)被需要，而且現(xiàn)在有供不應(yīng)求的現(xiàn)象。

　　在產(chǎn)業(yè)界花了幾年的時(shí)間鼓勵(lì)理工科系學(xué)生鎖定軟體與數(shù)字電子技術(shù)后，卻有人說(shuō)「報(bào)應(yīng)」馬上要來(lái)了──據(jù)了解，許多模擬混合訊號(hào)設(shè)計(jì)職缺長(zhǎng)期懸置，有些資深工程師甚至沒(méi)辦法退休，因?yàn)檎也坏浇影嗳恕?/p>

　　這在某一方面或許要怪這些年模擬轉(zhuǎn)數(shù)字化風(fēng)潮，造就了這一代工程師只會(huì)說(shuō)程式語(yǔ)言、對(duì)電路結(jié)構(gòu)卻不熟練；在另一方面，可能是因?yàn)橄到y(tǒng)單晶片（SoC）的問(wèn)世，IC設(shè)計(jì)業(yè)者很容易就能取得各種功能IP，再加上IC設(shè)計(jì)工具軟體發(fā)達(dá)，市場(chǎng)對(duì)模擬工程師的需求本來(lái)就不高。

　　輝煌時(shí)代已經(jīng)過(guò)去了？

　　「我很愿意為我所能貢獻(xiàn)的領(lǐng)域付出五年甚至更長(zhǎng)的時(shí)間，但它沒(méi)有了；」本來(lái)在NS（現(xiàn)已并入TI）擔(dān)任首席模擬設(shè)計(jì)工程師的Edison Fong，在2009年丟了工作，去一家后來(lái)賣給微軟（Microsoft）的新創(chuàng)公司待了兩年，接著又轉(zhuǎn)任系統(tǒng)酬載（systems payload）工程師：「那是我做過(guò)最糟的工作；在我申請(qǐng)?zhí)嵩缤诵葜埃灰笠粋€(gè)星期得工作80個(gè)小時(shí)?！?/p>

　　在過(guò)去的一年半，F(xiàn)ong在美國(guó)加州大學(xué)的圣克魯茲分校（UC Santa Cruz）擔(dān)任客座顧問(wèn)，并從一些天線的專利取得收入；他覺得他的遭遇已經(jīng)比一些朋友好得多，有人甚至不得不完全退出所熟悉的技術(shù)領(lǐng)域，或者得離家到遙遠(yuǎn)的中國(guó)等地工作。

　　但在此同時(shí)，北美的模擬工程師職缺卻乏人問(wèn)津，那些職缺大多需要工程師同時(shí)具備數(shù)字與模擬技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，而且需在元件層級(jí)（device level）工作。

　　在加拿大國(guó)家研究院（National Research Council of Canada）的碳化矽上氮化鎵（GaN on SiC）研究專案負(fù)責(zé)客戶關(guān)系業(yè)務(wù)的Brian Kennedy開玩笑表示：「如果具備正確的技術(shù)專長(zhǎng)，我們的客戶甚至愿意聘請(qǐng)80歲的模擬工程師，無(wú)論性別?！苟以诩幽么蠊ぷ骺上硎茚t(yī)療免費(fèi)。

　　Kennedy的客戶來(lái)自產(chǎn)業(yè)各層面，有跨國(guó)公司也有新創(chuàng)公司，都是專精于以先進(jìn)半導(dǎo)體材料生產(chǎn)客制化晶圓片；他指出，具備模擬技術(shù)專長(zhǎng)、且在晶圓層級(jí)有工作經(jīng)驗(yàn)的模擬工程師，現(xiàn)在可說(shuō)擁有鍍金身價(jià)：「廠商愿意重金聘請(qǐng)那些具備高度特殊技能的人才，但相信我，能具備這類知識(shí)技能的工程師通常都得經(jīng)歷一段艱辛的學(xué)習(xí)過(guò)程，基本上就像學(xué)黑魔法一樣。」

　　他表示，一個(gè)能勝任元件層級(jí)工作的優(yōu)秀模擬設(shè)計(jì)工程師，每設(shè)計(jì)一顆客制化晶片的酬勞可達(dá)5，000美元至2.5萬(wàn)美元。不過(guò)有晶圓層級(jí)工作經(jīng)驗(yàn)，又具備數(shù)字、模擬混訊號(hào)技能的工程師，跟只具備模擬設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的工程師又不可同日而語(yǔ)。

　　Glen Chenier是一位跳槽過(guò)各種不同類型公司的模擬工程師，在某一段時(shí)間他所具備的離散邏輯設(shè)計(jì)技能非常搶手：「但現(xiàn)在你找工作會(huì)發(fā)現(xiàn)，人家要請(qǐng)的都是混 合訊號(hào)，而且都是晶片設(shè)計(jì)?！顾f(shuō)他從未有過(guò)元件層級(jí)的工作經(jīng)驗(yàn)：「為大公司工作的時(shí)候，通常會(huì)被盯得很緊，而且也不會(huì)被調(diào)動(dòng)工作地點(diǎn)或職務(wù)?！?/p>

　　Chenier曾經(jīng)轉(zhuǎn)職過(guò)兩次，每次都是跟模擬有關(guān)的工作，而且做到工作沒(méi)有為止；他定居在美國(guó)西雅圖，不想再重頭開始一個(gè)可能在五年內(nèi)就炒他魷魚的工作。但在他居住的區(qū)域，模擬工程師其實(shí)并不多。

　　在失業(yè)了好一段時(shí)間之后，Chenier最后去一家維修二手電信設(shè)備的公司負(fù)責(zé)反向工程：「這個(gè)工作很棒，因?yàn)閾碛泻軓?qiáng)的電路設(shè)計(jì)背景，我能很容易從別人的設(shè)計(jì)中找出所有的連結(jié)、推導(dǎo)出各功能區(qū)塊，并重新畫出電路圖?！刮ㄒ坏娜秉c(diǎn)是，這家公司付的薪水只有他當(dāng)模擬工程師時(shí)的一半不到。

　　但產(chǎn)業(yè)界對(duì)于具備混合訊號(hào)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的優(yōu)秀模擬工程師之需求與可提供薪資，是同步持續(xù)成長(zhǎng)的。在工程與人才招募服務(wù)業(yè)者Ranstad US負(fù)責(zé)的嵌入式產(chǎn)業(yè)客戶的解決方案經(jīng)理Henry Wintz表示，產(chǎn)業(yè)的混合訊號(hào)工程師人才需求跟幾年前比多了三倍，而且薪資水準(zhǔn)大幅跳躍。

　　Wintz表示，現(xiàn)在要找到一個(gè)模擬/混合訊號(hào)工程師所需平均時(shí)間，會(huì)比找一個(gè)嵌入式軟體設(shè)計(jì)師要長(zhǎng)得多：「通常在一個(gè)嵌入式軟體工程師職缺開放的第一天內(nèi)，我們很快就能收到3~5個(gè)適合的應(yīng)征者履歷，但混合訊號(hào)工程師職缺往往等上2~3天還看不到一個(gè)合格應(yīng)征者?！?/p>

　　這有一部分原因是合格的模擬/混合訊號(hào)工程師人才本來(lái)就少，而且這類職缺的技能需求會(huì)比嵌入式軟體工程師獨(dú)特得多；Wintz表示：「我個(gè)人觀察，在45個(gè)工程師中往往只有1個(gè)人是夠資格應(yīng)征該類職缺的?！?/p>

　　Wintz表示，混合訊號(hào)設(shè)計(jì)工作的一個(gè)挑戰(zhàn)是，工程師得有五年以上的工作經(jīng)驗(yàn)也許才能勝任，而且通常是得跟著資深模擬工程師前輩一對(duì)一學(xué)習(xí)，才能累積豐富的模擬知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，能理解電路設(shè)計(jì)中任何一個(gè)微小的差異。

　　人才變少了還是雇主的期待變高了？

　　有些工程師認(rèn)為，模擬工程師人才不僅面臨減少的問(wèn)題，部分雇主對(duì)工程師的期待也越來(lái)越高，甚至有些不切實(shí)際。

　　「我的工程師朋友跟我說(shuō)，他們看到對(duì)模擬工程師的征才條件，幾乎需要具備所有模擬相關(guān)專長(zhǎng)；」曾是模擬工程師，目前在Atmel擔(dān)任創(chuàng)意作家的Paul Rako表示：「然后他們又加上“必須懂VHDL”數(shù)字程式語(yǔ)言。什么？這像是兩個(gè)完全不同的世界；如果你試著要塞滿所有這些資訊，你的腦袋會(huì)爆炸！」

　　Ranstad的Wintz 坦承，他有數(shù)家客戶的模擬工程師職缺已經(jīng)懸置一年以上：「這讓我知道是他們開出的條件太嚴(yán)苛，而且他們要求應(yīng)征者具備太多技能，基本在這個(gè)星球上找不到?jīng)]有受過(guò)特定訓(xùn)練與客戶經(jīng)驗(yàn)就夠資格的人?！?/p>

　　在凌力爾特（Linear Technology）（現(xiàn)已并入ADI）擔(dān)任設(shè)計(jì)工程師的Barry Harvey也認(rèn)為，那些企業(yè)主總是會(huì)在招募模擬設(shè)計(jì)工程師時(shí)抱著不切實(shí)際的期待：「如果你的公司想打造需要真正罕見技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的產(chǎn)品，該怎么做？當(dāng)然，你是無(wú)法在短時(shí)間之內(nèi)就找到一個(gè)專家的，而大多數(shù)的主管都不能好好規(guī)劃或等待，因此他們只是直接開始找人或是擬一個(gè)不那么完美的條件草稿?！?/p>

　　他指出，他在到Linear之前待過(guò)的每一家公司都想做模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC），但沒(méi)有一家找到過(guò)正確的人才：「射頻設(shè)計(jì)也是像那樣，除非你能找到一個(gè)訓(xùn)練有素的大學(xué)畢業(yè)生，但問(wèn)題是，通常具備RF經(jīng)驗(yàn)的人不是已經(jīng)被別家公司好好供著，就是退休了；現(xiàn)在很少有公司像Linear這樣，有一套連續(xù)性的團(tuán)隊(duì)接班以及長(zhǎng)期性人才養(yǎng)成計(jì)劃?！?/p>

　　那到底該怎么辦呢？有鑒于優(yōu)良模擬設(shè)計(jì)技巧得從工作中學(xué)習(xí)、師法資深前輩，產(chǎn)業(yè)界該如何確保能有穩(wěn)定的人才供應(yīng)來(lái)源可支援未來(lái)所需？

　　很多人相信，在職訓(xùn)練，特別是在模擬技術(shù)領(lǐng)域，是確保經(jīng)驗(yàn)?zāi)芤淮鷤鞒械淖罴逊绞?；其附帶的好處是能持續(xù)進(jìn)修，特別是在這個(gè)技術(shù)變化快速的領(lǐng)域，能有助于較資深的員工避免與時(shí)代脫節(jié)。但員工訓(xùn)練──尤其是針對(duì)資深員工──并非每家企業(yè)優(yōu)先重視的項(xiàng)目。

　　對(duì)此Chenier表示，他在模擬技術(shù)被棄之若敝屣的時(shí)候，幾乎一直在該領(lǐng)域工作；他所犯的最大錯(cuò)誤就是太專注在模擬設(shè)計(jì)與針對(duì)數(shù)字訊號(hào)完整性的PCB設(shè)計(jì)，因?yàn)樯瞄L(zhǎng)于此所以非常忙碌，都沒(méi)有時(shí)間學(xué)習(xí)程式語(yǔ)言等新東西。

　　他指出：「因?yàn)闆](méi)有需要，所以當(dāng)然沒(méi)有激勵(lì)我去學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)；我應(yīng)該要堅(jiān)持接受至少一點(diǎn)點(diǎn)有關(guān)數(shù)字FPGA或VHDL的交叉訓(xùn)練，但通常那些領(lǐng)域都會(huì)有其他大型團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)，而模擬工程師只有唯一一個(gè)。」

　　產(chǎn)業(yè)界沒(méi)有了模擬人才會(huì)怎樣？

　　有部分模擬工程師相信，那種不好好訓(xùn)練或是留住模擬技術(shù)專家的公司，會(huì)一直陷入找不到人才的困境或干脆放棄；Harvey表示：「現(xiàn)在仍活躍的一群到了90歲絕對(duì)不會(huì)再工作了，當(dāng)你年紀(jì)越大技術(shù)越專精，但你就也不會(huì)想再忍受某些公司運(yùn)作的方式?！?/p>

　　如果產(chǎn)業(yè)界忽略了培養(yǎng)下一代模擬工程師這個(gè)問(wèn)題，產(chǎn)品的創(chuàng)新可能會(huì)遇到障礙；「我們可能會(huì)看到大多數(shù)是新產(chǎn)品的開發(fā)，但不是新技術(shù)。」Harvey舉例解釋，Widlar能隙與可寫入式CD能算是創(chuàng)新技術(shù)，但后來(lái)的Brokaw能隙與可寫入式DVD，就只能說(shuō)是產(chǎn)品的升級(jí)。

　　模擬電路設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

　　模擬電路的設(shè)計(jì)是工程師們最頭疼、但也是最致命的設(shè)計(jì)部分，盡管目前數(shù)字電路、大規(guī)模集成電路的發(fā)展非常迅猛，但是模擬電路的設(shè)計(jì)仍是不可避免的，有時(shí)也是 數(shù)字電路無(wú)法取代的，例如 RF射頻電路的設(shè)計(jì)！這里將模擬電路設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的問(wèn)題總結(jié)如下，有些純屬經(jīng)驗(yàn)之談，還望大家多多補(bǔ)充、多多批評(píng)指正！

　?。?）為了獲得具有良好穩(wěn)定性的反饋電路，通常要求在反饋環(huán)外面使用一個(gè)小電阻或扼流圈給容性負(fù)載提供一個(gè)緩沖。

　　（2）積分反饋電路通常需要一個(gè)小電阻（約 560 歐）與每個(gè)大于 10pF 的積分電容串聯(lián)。

　?。?）在反饋環(huán)外不要使用主動(dòng)電路進(jìn)行濾波或控制 EMC 的 RF 帶寬，而只能使用被動(dòng)元件（最好為 RC 電路）。僅僅在運(yùn)放的開環(huán)增益比閉環(huán)增益大的頻率下，積分反饋方法才有效。在更高的頻率下，積分電路不能控制頻率響應(yīng)。

　?。?）為了獲得一個(gè)穩(wěn)定的線性電路，所有連接必須使用被動(dòng)濾波器或其他抑制方法（如光電隔離）進(jìn)行保護(hù)。

　?。?）使用 EMC 濾波器，并且與 IC 相關(guān)的濾波器都應(yīng)該和本地的 0V 參考平面連接。（6）在外部電纜的連接處應(yīng)該放置輸入輸出濾波器，任何在沒(méi)有屏蔽系統(tǒng)內(nèi)部的導(dǎo)線連接處都需要濾波，因?yàn)榇嬖谔炀€效應(yīng)。另外，在具有數(shù)字信號(hào)處理或開關(guān)模式的變換器的屏蔽系統(tǒng)內(nèi)部的導(dǎo)線連接處也需要濾波。

　?。?）在模擬 IC 的電源和地參考引腳需要高質(zhì)量的 RF 去耦，這一點(diǎn)與數(shù)字 IC 一樣。但是模擬 IC 通常需要低頻的電源去耦，因?yàn)槟M元件的電源噪聲抑制比（PSRR）在高于 1KHz 后增加很少。在每個(gè)運(yùn)放、比較器和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的模擬電源走線上都應(yīng)該使用 RC或LC 濾波。電源濾波器的拐角頻率應(yīng)該對(duì)器件的 PSRR拐角頻率和斜率進(jìn)行補(bǔ)償，從而在整個(gè)工作頻率范圍內(nèi)獲得所期望的 PSRR 。

　?。?）對(duì)于高速模擬信號(hào)，根據(jù)其連接長(zhǎng)度和通信的最高頻率，傳輸線技術(shù)是必需的。即使是低頻信號(hào)，使用傳輸線技術(shù)也可以改善其抗干擾性，但是沒(méi)有正確匹配的傳輸線將會(huì)產(chǎn)生天線效應(yīng)。

　　（9）避免使用高阻抗的輸入或輸出，它們對(duì)于電場(chǎng)是非常敏感的。

　?。?0）由于大部分的輻射是由共模電壓和電流產(chǎn)生的，并且因?yàn)榇蟛糠汁h(huán)境的電磁干擾都是共模問(wèn)題產(chǎn)生的，因此在模擬電路中使用平衡的發(fā)送和接收（差分模 式）技術(shù)將具有很好的 EMC 效果，而且可以減少串?dāng)_。平衡電路（差分電路）驅(qū)動(dòng)不會(huì)使用 0V 參考系統(tǒng)作為返回電流回路，因此可以避免大的電流環(huán)路，從而減少 RF 輻射。

　?。?1）比較器必須具有滯后（正反饋），以防止因?yàn)樵肼暫透蓴_而產(chǎn)生的錯(cuò)誤的輸出變換，也可以防止在斷路點(diǎn)產(chǎn)生振蕩。不要使用比需要速度更快的比較器（將 dV/dt保持在滿足要求的范圍內(nèi)，盡可能低）。

　?。?2）有些模擬 IC 本身對(duì)射頻場(chǎng)特別敏感，因此常常需要使用一個(gè)安裝在 PCB 上，并且與 PCB 的地平面相連接的小金屬屏蔽盒，對(duì)這樣的模擬元件進(jìn)行屏蔽。注意，要保證其散熱條件。

　　PS本文參考自射頻百花潭