ADI的高速放大器是怎样炼成的

ADA4896/7的诞生

2005年底，ADI推出了一颗低功耗的低噪放ADA4841, 通过五年的市场推广，这颗产品得到了全球医疗器械用户的普遍认可以及好评。但是客户新产品的研发对于产品性能提出了新的挑战：：客户反馈这颗芯片的确很好，但他们要做CW多普勒超声仪，需要一颗放大器——1/f噪声低于100Hz，同时信号链的带宽可以达到200MHz。因为多通道设计，功耗也是一个重要考量指数。以前功耗在3毫安以下的带宽和噪声都达不到要求。
韩凌瑄和同事们当即翻看了产品目录，发现既有1/f噪声低于100Hz的产品，也有带宽达到200MHZ的产品，但就是没有同时满足两方面条件的。于是韩将这个信息带回组里，当然通常情况下，这样的一个信息并不足以催生一个新产品，但这是一颗种子。接下来韩圈定了欧洲和北美的超声仪器的领先企业，跟他们进行了面对面或其他方式的沟通，了解他们有没有类似的需求。一般来说，调查的范围会更广，也会包括中国企业，但都会限于行业的领军者，因为数量众多的跟随企业往往提不出产品需求。由于这些企业之前已经用过ADI的产品，相对而言沟通得比较流畅。他们知道ADI是业界线性放大器的领先厂商，如果ADI都不能满足他的要求，很可能就找不到其他家了。而这一次有超过50%的客户都给出了肯定的反馈，顺利进入了下一步工作。

在充分了解完客户的需求后，前期工作中还有最关键的一步，就是需要得到设计师的反馈，究竟能否做出符合这些规格的产品。这步的关键之处在于，新产品的设计是在原来的基础上进行修改，还是重新设计一个新架构，两者之间的区别非常大。通过和设计师的沟通，就可以了解他究竟有多大把握，做到心中有数。

ADI内部有一个专门的部门，根据不同的市场划分出相应的工程师和市场经理。韩找到专门负责超声市场的工程师沟通，告诉设计师客户在带宽、噪声及功耗方面的要求。在认真地听完后，设计工程师又反过来问，除了讲到的这些之外，客户对失真、封装方面要什么要求吗。这些是韩之前和客户交流时遗漏的问题，她立刻和客户沟通，结果是不同的客户有不同的需求，最后产品线决定推出3种不同的封装以满足不同客户的需求。就在这样的来来往往中，一直到客户的需要和设计工程师的想法达成一致的时候，前期的沟通就完成了。对于韩来说很幸运，自己主持的这款产品很顺利，设计工程师对于达到参考设计指标非常有信心。

但并不是每次都能这么幸运，她之前曾经遇到设计工程师告诉她你要的是根本不可能实现的设计理念。在这种情况下，双方都要做出妥协，寻求一种平衡。韩会告诉客户，现有的工艺设计技术很难满足客户的要求，对于竞争对手也会是很大的难度。其实现在很多时候，放大器的产品设计都是在挑战物理极限以及晶元制作工艺。在很多工程师眼里，其实仅仅是一个放大信号，而在ADI却有3条产品线、共几百个产品对应。这几百种产品其实就是针对不同客户的需求，在某个点上的性能有所不同。所以发展到现在，其实就是一个相互妥协，努力寻求有效带宽，精密度，和功耗的平衡的过程。比如说，跟客户商量，在现在您要求的功耗下，带宽是不可能的，能不能将功耗稍微加大一些，我们就能达到带宽的指标。总之最终总能达成一个平衡。

和设计工程师的沟通需要一定的技巧，设计工程师和市场工程师之间对立之处在于，前者可能会认为后者不了解具体设计原理。但对于韩个人来说这点不构成障碍，5年的RF设计工程师经历使她容易了解设计工程师的想法，所以在和客户交流之前就会对问题做出详尽的归纳，这样拿出的定义不会让工程师觉得离谱。而有时当设计师说不能实现的时候，她会从其他方面提出建议，比如说可以尝试不同设计架构。这样设计工程师就会觉得她所做的工作是行之有效的，已经帮他做了很多前期的铺垫，这个项目不是在浪费他的时间，产品可以为公司赢得利润。

当设计工程师对产品指标认可后，韩立刻召集了一个新产品立项会议。大家一起商量，推出这样一款产品需要多长时间可以完成、投入如何、流程又是怎样的。由于这款产品有非常明确的客户需求和应用，所以大概半年后，ADA4896/7就立项了，而有些产品周期会更长。这些基本是根据以前的经验来估算，因为后端的工程的投入、流片的费用都是相对固定的。这次韩和设计工程师决定采用原有的架构，改变三极管的面积， 偏执电路，以及周边的器件根据需要的指标进行调整，因此可控性很大。但如果是要做一个突破性的产品， 比如说这样一个产品，采用新的封装形成，输出功率范围也是以前没有的，在工艺上也没有使用ADI内部的工艺，需要在代工厂完成。这种产品的变量比较大，风险评估就需要做得更细致。

一般来说，从立项到设计师拿出第一代的流片，大概6个月。如果一切顺利，第一次流片的结果和最初的定义基本符合，就可以做出样品。但往往第一次流片会出现指标达不到要求的情况，这一次ADA4896/7即在流片后有一次修改。从拿到样品到最后产品发布，最少还需要6个月。之后则会由测试工程师、环境控制等后端的一系列相关人员来做工作。一般从了解市场需求到推出产品，每个项目都不一样。ADA4896/7为一年，更复杂的产品需要的时间则会更长。