模拟IC设计如何守护芯片边缘
行业背景：可穿戴设备走向健康监测
可听戴设备（hearables）正从单纯音频播放转向健康监测平台。耳机佩戴位置靠近耳道，能捕捉心跳和呼吸引起的微小振动，从而检测心律失常、心脏瓣膜反流或肺部积液等状况。这类设备的核心挑战在于信号质量：生理信号极其微弱，且淹没在人体运动和环境噪声中，因此模拟前端设计成为关键。
核心信息：ESD 保护环设计是芯片可靠性的守门人
Preethi Ashwath 是 Analog Devices（位于马萨诸塞州威尔明顿）消费电子部门的模拟集成电路设计师，也是 IEEE 会员。她的主要工作是为芯片设计静电放电（ESD）保护环——围绕芯片最外边缘的专用电路边界，用于防止静电放电损伤电路路径或引入潜在缺陷。在多电压域芯片上，保护结构的布局与连接必须全局规划，一旦出错可能导致芯片在终端现场失效且难以调试。她与 ESD 顾问、布局设计师和数字团队协作，确保模拟电路与数字模块正确协同工作。2024 年，她因在一个具有重大跨职能业务影响的关键项目中的出色工作获得公司 Impact Award。
对产业链的影响：模拟设计连接芯片与终端产品
Ashwath 的工作落在半导体设计环节，但直接影响终端可穿戴产品的可靠性与性能。她曾在 CES 上演示 Analog 的新款耳机，该耳机通过耳道振动追踪心率和肺部健康。她指出，从噪声环境中提取有意义信号本质上是模拟问题，模拟前端设计决定了可穿戴设备能否准确捕捉生理信号。此外，她还在 NAMM 展会上演示了 A2B 汽车音频总线，该总线通过低成本非屏蔽双绞线在不到 50 微秒内传输多通道数字音频、控制数据、同步时钟和电源。这些技术展示了模拟芯片在消费电子和汽车电子中的广泛渗透。
结语
从芯片实验室到展会舞台，Ashwath 的经历折射出模拟电路设计在电子产业链中的基础性角色：它不直接生产终端产品，却决定了产品能否在真实世界中可靠工作。随着可穿戴健康监测和智能汽车音频等应用兴起，模拟前端和 ESD 保护等细节设计的重要性将进一步凸显。
