模拟设备设计师普丽蒂:从芯片实验室到CES前台

模拟设备设计师普丽蒂从芯片实验室走向CES前台。她专注耳机等设备的ESD保护设计,展示通过耳道振动监测心肺健康的新技术,并获公司影响力奖。

Preeti Ashwath:从芯片实验室到消费电子前沿

普丽蒂·阿什瓦特(Preeti Ashwath)是美国马萨诸塞州威尔明顿模拟设备公司(Analog Devices)消费电子部门的模拟集成电路设计师。尽管许多工程师倾向于在幕后专注于技术开发,但作为 IEEE 会员及职业平台 Zippia 数据显示的少数女性专业人士之一,她选择走向台前,向消费者展示“可听”与可穿戴设备技术。

延迟低于50微秒的A2B总线

阿什瓦特的教育背景包括印度班加罗尔 SJB 技术学院的电子与通信工程学士学位,以及加利福尼亚大学欧文分校(UC Irvine)的电气工程硕士学位。在英特尔实习期间,她通过接触电路设计、封装设计及 Ansys Totem 等可靠性验证工具,确立了自己在半导体领域的热情,并意识到自己与设计工作的深层联系。获得学位后,她先加入英特尔担任模拟设计工程师,积累混合信号电路设计经验,随后转入模拟设备公司。

核心职责:ESD 保护与混合信号设计

在目前的职位上,阿什瓦特主要致力于耳机、健身追踪器和健康监测器等消费类可听设备的开发。她的核心工作重点是设计静电放电(ESD)保护环——一种围绕微芯片最外边缘构建的专用电路边界,旨在防止放电损坏电路路径或引入潜在缺陷,从而避免芯片在生命周期后期出现故障。

在多电压域芯片的设计中,如何规划并连接保护结构至整个 ESD 环至关重要。错误的布局可能导致芯片在现场失效,且后续调试难度极大。这项工作不仅需要深入理解器件物理特性,还需掌握芯片整体集成逻辑。阿什瓦特负责设计和创建包括 ESD 保护结构在内的集成电路构建块,并在集成前进行严格检查。她与 ESD 顾问、布局设计师及数字逻辑团队合作,确保模拟电路与数字模块协同工作。

2024 年,因在具有重大跨职能业务影响的关键项目中表现卓越,阿什瓦特获得了公司的影响力奖。

从幕后到台前:CES 与技术演示

在一位高级领导人的鼓励下,阿什瓦特被选为模拟设备公司的代表,开始参与高知名度的公开活动。在拉斯维加斯举行的消费电子展(CES)上,她从幕后走向前台,面对客户、工程师和记者解释技术原理。

她展示的耳机产品能够通过耳道振动监测用户心脏和肺部的微小运动。据模拟设备公司介绍,该技术可检测心律失常、心脏漏搏或肺部积液。阿什瓦特指出,听觉设备正从单纯的音频播放演变为健康监测平台,耳朵是接收生理信号的理想位置。然而,实现高信号质量极具挑战性,因为目标信号微弱,常被人体运动和周围环境噪音掩盖。这本质上是一个模拟前端设计问题,关键在于从嘈杂的现实环境中提取有意义的数据。

CES 的经历让她意识到,电路设计与最终产品之间的联系往往在设计板上不可见。通过直接与客户交流,她更好地理解了产品功能对用户的重要性。此后,她在加利福尼亚州阿纳海姆举行的全国音乐商家协会年度展会上,向音频行业展示了 A2B 汽车音频总线技术。该技术利用低成本非屏蔽双绞线传输多通道数字音频、控制数据、同步时钟信号和电源,延迟时间低于 50 微秒。

此外,在波士顿举办的全球技术会议上,阿什瓦特领导了增强现实智能眼镜解决方案的演示,吸引了来自公司全球 50 多个工厂的工程师参与。她表示,学会向不同受众解释技术工作已成为一项重要技能。

IEEE 社区贡献与学术工业联动

阿什瓦特最初加入 IEEE 是为了访问 IEEE Xplore 数字图书馆的研究资料,以保持对快速演变的技术领域的了解。2021 年成为会员后,她发现了网络和教育机会的价值,并开始积极参与志愿者工作,特别是在 IEEE 会议和期刊方面。

作为 IEEE 电路和系统协会的活跃志愿者,她担任了多次会议的论文同行评审员,包括 IEEE 国际电路和系统研讨会(ISCAS)和 IEEE 国际中西部电路和系统研讨会(MWSCAS)。ISCAS 是该协会的旗舰会议,而 MWSCAS 则是美国历史悠久的技术会议之一。

阿什瓦特认为,评估提交作品的技术合理性需要实践工程师投入时间。模拟设计是一个不断学习的领域,新的架构层出不穷,积极学习并非可选而是必须。IEEE 社区不仅连接了工业界与学术界,还让从业者接触到自身工作之外的方法和问题。审查论文使她能够了解研究人员正在探索的内容,这与产品环境中的处理方式截然不同,这种工业与学术的联系对双方都具有价值。

对于阿什瓦特而言,工作中最有价值的部分在于看到设计的最终成果。当测量结果与模拟预测相符时,那种直觉得到验证的时刻带来了极大的满足感。更重要的是,她知道自己的作品最终会成为人们日常使用的真实产品。

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