Otázka:
Je možné zpětně analyzovat analogový IC z fyzického příkladu?
blarg
2013-10-07 17:17:39 UTC
view on stackexchange narkive permalink

V poslední době zkoumám vlastní integrované obvody vyvinuté Rolandem na konci 70. / počátku 80. let pro jejich analogové syntezátory.

Přestali vyrábět tyto komponenty kolem roku 1989, nejsou k dispozici žádné datasheety a nebudou uvolnit, nebo o nich nemáte informace.

IR3109 je filtrační čip DIP16 vyrobený ze čtyř kaskádových OTA a vyrovnávacích pamětí ovládaných jedním exponenciálním převodníkem. Hrubý interní diagram je uveden v některých příručkách k syntezátorům a lidé vytvořili klony, které zní docela blízko.

Ten, o který se zajímám, je IR3R01, čip DIP16 „generátoru obálky“. Slouží k vytvoření stejnosměrného napětí v reakci na stisknutí kláves na klávesnici a použití na filtr nebo zesilovač.

Zajímalo by mě, zda je možné tyto integrované obvody nějak prozkoumat a zjistit, jaké komponenty a hodnoty jsou uvnitř. Možná vystavení kostky a její vyhodnocení pod elektronovým mikroskopem? Jsem si jistý, že pokud je to možné, bylo by to velmi drahé.

Tato otázka se může lépe hodit na beta verzi [reverzní inženýrství] (http://reverseengineering.stackexchange.com/) SE.
Související: [Je možné zpětně analyzovat design čipu?] (Http://electronics.stackexchange.com/q/13472/8159)
Je vaším cílem zkonstruovat něco, co může spadnout do kusu vintage vybavení, které tento čip používalo (např. Syntetizátor Roland), hledáte vytvořit nový design analogového syntezátoru, nebo co? Podle mého chápání, i když se tyto díly již nevyrábějí, jsou k dispozici na trhu s použitými materiály a někteří lidé vyrábějí klony, které jsou pravděpodobně lepší než ty, které byste si mohli sami vyrobit. Pokud je vaším cílem nový design analogového syntezátoru, navrhl bych přijít na to, co chcete, aby obvod obálky udělal, a nechat jeden pracovat tak, jak chcete, bez obav z toho, co Roland udělal.
Moje myšlenka je nejlepší vytvořit funkční kopii obvodu syntezátoru, ale ne na úroveň kopírování rozvržení PCB nebo použití zastaralých mikroprocesorů.
Tři odpovědi:
placeholder
2013-10-07 17:45:55 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Samozřejmě je to možné. Existuje mnoho společností, které tyto služby poskytují. Skutečnou otázkou je, zda byste to mohli udělat doma.

Mohli byste se dostat pryč, aniž byste potřebovali SEM (skenovací elektronový mikroskop), tento design by mohl být proveden v ~ 3u geometrii, která by byla viditelná pomocí viditelného světla .

K leptání vrstev budete potřebovat mokrou lavici, jako je HF pro SiO2, ale budete muset také odstranit Si3N4, SiON a hliník. Je možné, že k odstranění wolframových zástrček v průchodech budete možná potřebovat suchý lept (plazma Ar ve vakuové komoře).

Vaše hlavní problémy budou měření přesných hodnot rezistorů a kondenzátorů (pokud existují). Vymezení hranic substrátových implantátů (výzdoba s ošklivými chemikáliemi na mokré lavici) a stanovení dopingových profilů. Dopovací profily lze snadno získat v jednotce SIMS (sekundární iontový hmotnostní spektrometr), ale některé strukturální detaily implantátů ve FEOL (Front End of Line) mohou být jemné.

Budou existovat jemné tloušťky vrstev které bude třeba změřit před poškozením nebo zmenšením tloušťky mokrými leptáním.

Bude existovat výrazná topografie povrchu matrice (CMP tehdy neexistovala ), takže hloubka ostrosti může komplikovat fotografování.

Je nepravděpodobné, že byste dokázali snadno získat přesné charakteristiky tranzistoru, které měl původní čip. Opravdu byste museli rozumět nejen zpracování, ale také fyzice tranzistoru a roli různých implantátů.

Pozitivní je, že pokud jste měli více čipů (které byste potřebovali ) možná budete moci uvolnit přístup k tranzistoru a umět ho umístit na sledovač křivky a měřit přímo. Velikost funkce je dostatečně velká a vzhledem k tomu, že jde o analogový čip, pravděpodobně by v ní byly nějaké velké tranzistory. Ale není v tom jistota.

Další dobrou zprávou je, že si můžete koupit staré SEM za nízkou cenu. Pouze pár 10 000 $ a přestože jsou zrnité, tento čip má velké vlastnosti. Nezapomeňte, že pokud máte jednotku SIMS, která také umí zobrazovat (jedná se o upravený SEM), takže se můžete dostat pryč bez duplikování ekv.

pjc50
2013-10-07 17:46:05 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Váš poslední odstavec je v zásadě správný: čip si můžete vyobrazit a pak buď přímo zkopírovat, nebo zpětně analyzovat a vytvořit tak modernější verzi. První krok může provést univerzitní laboratoř se správným vybavením, ale reprodukce nebude levným procesem (stovky tisíc $).

Získání „přesné“ reprodukce zvuku nemusí dokonce je možné s moderními procesy IC.

Druhou alternativou je charakterizovat jeho analogové chování jako černou skříňku a poté jej emulovat pomocí DSP. Lidé pravděpodobně nebudou s tímto řešením spokojeni.

John U
2013-10-07 19:31:32 UTC
view on stackexchange narkive permalink

V patentových dokumentech je několik zajímavých věcí (věřím, že v jeho patentech jsou některé skvělé věci od Boba Mooga), takže byste tam mohli mít štěstí.

Jak bylo uvedeno výše, existují způsoby, jak „de-cap“ „čip a přečíst jeho strukturu, i když možná budete muset udělat slušný kousek zpětného inženýrství, dohadů atd., abyste věc replikovali přesně, když se jedná o analogovou část.

Můžete si vzít černou boxový přístup, kdy se nestaráme o to, co je uvnitř boxu, ale o kvalifikaci jeho chování a pokus o jeho replikaci. To se může, ale nemusí skrývat před ničím, mohlo by to fungovat skvěle, mohlo by to být obrovská bolest, nebo byste mohli cestou vymyslet něco ještě lepšího náhodou.

Existuje také (jsem si jistý, ) způsoby / software, jak kvalifikovat odezvu, a poté stříkat tento model na DSP, mikrokontrolér nebo něco takového. Puristům se to samozřejmě nebude líbit a je to trochu podvádění.

TBH z vašeho popisu zní, jako by to byla docela jednoduchá funkce, takže přístup „černé skříňky“ ignorování vnitřností a pouhý vývoj obvodu to samé může být nejjednodušší volbou.

Je pravda, že generátor obálek je poměrně přímočarý. Generuje stejnosměrné řídicí napětí, jehož čtyři přechodové stupně jsou řízeny vstupním stejnosměrným napětím. Hlavní „analogovou“ složkou je časovací kondenzátor, který se stejně používá externě. Ten chlap znovu vytvořil tento typ IC pomocí PIC s PWM a LPF, aby dosáhl variabilního stejnosměrného napětí. http://www.electricdruid.net/index.php?page=projects.envgen7
Možná zjistíte, že různé starší / modulární / kutilské syntezátory vytvořily stejný obvod (nebo velmi podobný) a schémata jsou k dispozici.


Tyto otázky a odpovědi byly automaticky přeloženy z anglického jazyka.Původní obsah je k dispozici na webu stackexchange, za který děkujeme za licenci cc by-sa 3.0, pod kterou je distribuován.
Loading...