模擬IC與數(shù)字IC異同
出處:電子產(chǎn)品世界 發(fā)布于:2016-04-13 13:53:21
處理連續(xù)性的光、聲音、速度、溫度等自然模擬信號(hào)的IC被稱為模擬IC。模擬IC處理的這些信號(hào)都具有連續(xù)性,可以轉(zhuǎn)換為正弦波研究。而數(shù)字IC處理的是非連續(xù)性信號(hào),都是脈沖方波。
模擬IC按技術(shù)類型來分有只處理模擬信號(hào)的線性IC和同時(shí)處理模擬與數(shù)字信號(hào)的混合IC。模擬IC按應(yīng)用來分可分為標(biāo)準(zhǔn)型模擬IC和特殊應(yīng)用型模擬 IC。標(biāo)準(zhǔn)型模擬IC包括放大器(Amplifier)、電壓調(diào)節(jié)與參考對比(VoltageRegulator/Reference)、信號(hào)界面(Interface)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換(DataConversion)、比較器(Comparator)等產(chǎn)品。特殊應(yīng)用型模擬IC主要應(yīng)用在4個(gè)領(lǐng)域,分別是通信、汽車、電腦周邊和消費(fèi)類電子。
模擬IC具有四大特點(diǎn):
a、生命周期可長達(dá)10年
數(shù)字IC強(qiáng)調(diào)的是運(yùn)算速度與成本比,數(shù)字IC設(shè)計(jì)的目標(biāo)是在盡量低的成本下達(dá)到目標(biāo)運(yùn)算速度。設(shè)計(jì)者必須不斷采用更高效率的算法來處理數(shù)字信號(hào),或者利用新工藝提高集成度降低成本。因此數(shù)字IC的生命周期很短,大約為1年-2年。
模擬IC強(qiáng)調(diào)的是高信噪比、低失真、低耗電、高可靠性和穩(wěn)定性。產(chǎn)品一旦達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)就具備長久的生命力,生命周期長達(dá)10年以上的模擬IC產(chǎn)品也不在少數(shù)。如音頻運(yùn)算放大器NE5532,自上世紀(jì)70年代末推出直到現(xiàn)在還是常用的音頻放大IC之一,幾乎50%的多媒體音箱都采用了NE5532,其生命周期超過25年。因?yàn)樯芷陂L,所以模擬IC的價(jià)格通常偏低。
b、工藝特殊少用CMOS工藝
數(shù)字IC多采用CMOS工藝,而模擬IC很少采用CMOS工藝。因?yàn)槟MIC通常要輸出高電壓或者大電流來驅(qū)動(dòng)其他元件,而CMOS工藝的驅(qū)動(dòng)能力很差。此外,模擬IC關(guān)鍵的是低失真和高信噪比,這兩者都是在高電壓下比較容易做到的。而CMOS工藝主要用在5V以下的低電壓環(huán)境,并且持續(xù)朝低電壓方向發(fā)展。
因此,模擬IC早期使用Bipolar工藝,但是Bipolar工藝功耗大,因此又出現(xiàn)BiCMOS工藝,結(jié)合了Bipolar工藝和CMOS工藝兩者的優(yōu)點(diǎn)。另外還有CD工藝,將CMOS工藝和DMOS工藝結(jié)合在一起。而BCD工藝則是結(jié)合了Bipolar、CMOS、DMOS三種工藝的優(yōu)點(diǎn)。在高頻領(lǐng)域還有SiGe和GaAS工藝。這些特殊工藝需要晶圓代工廠的配合,同時(shí)也需要設(shè)計(jì)者加以熟悉,而數(shù)字IC設(shè)計(jì)者基本上不用考慮工藝問題。
c、與元器件關(guān)系緊密
模擬IC在整個(gè)線性工作區(qū)內(nèi)需要具備良好的電流放大特性、小電流特性、頻率特性等;在設(shè)計(jì)中因技術(shù)特性的需要,常常需要考慮元器件布局的對稱結(jié)構(gòu)和元器件參數(shù)的彼此匹配形式;模擬IC還必須具備低噪音和低失真性能。電阻、電容、電感都會(huì)產(chǎn)生噪音或失真,設(shè)計(jì)者必須考慮到這些元器件的影響。
對于數(shù)字電路來說是沒有噪音和失真的,數(shù)字電路設(shè)計(jì)者完全不用考慮這些因素。此外由于工藝技術(shù)的限制,模擬電路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量少用或不用電阻和電容,特別是高阻值電阻和大容量電容,只有這樣才能提高集成度和降低成本。
某些射頻IC在電路板的布局也必須考慮在內(nèi),而這些是數(shù)字IC設(shè)計(jì)所不用考慮的。因此模擬IC的設(shè)計(jì)者必須熟悉幾乎所有的電子元器件。
d、輔助工具少測試周期長
模擬IC設(shè)計(jì)者既需要全面的知識(shí),也需要長時(shí)間經(jīng)驗(yàn)的積累。模擬IC設(shè)計(jì)者需要熟悉IC和晶圓制造工藝與流程,需要熟悉大部分元器件的電特性和物理特性。通常很少有設(shè)計(jì)師熟悉IC和晶圓的制造工藝與流程。而在經(jīng)驗(yàn)方面,模擬IC設(shè)計(jì)師需要至少3年-5年的經(jīng)驗(yàn),的模擬IC設(shè)計(jì)師需要10年甚至更長時(shí)間的經(jīng)驗(yàn)。
模擬IC設(shè)計(jì)的輔助工具少,其可以借助的EDA工具遠(yuǎn)不如數(shù)字IC設(shè)計(jì)多。由于模擬IC功耗大,牽涉的因素多,而模擬IC又必須保持高度穩(wěn)定性,因此周期長。此外,模擬IC測試周期長且復(fù)雜。
某些模擬IC產(chǎn)品需要采用特殊工藝和封裝,必須與晶圓廠聯(lián)合開發(fā)工藝,如BCD工藝和30V高壓工藝。此外,有些產(chǎn)品需要采用WCPS晶圓級(jí)封裝,擁有此技術(shù)的封裝廠目前還不多。
版權(quán)與免責(zé)聲明
凡本網(wǎng)注明“出處:維庫電子市場網(wǎng)”的所有作品,版權(quán)均屬于維庫電子市場網(wǎng),轉(zhuǎn)載請必須注明維庫電子市場網(wǎng),http://www.hbjingang.com,違反者本網(wǎng)將追究相關(guān)法律責(zé)任。
本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它出處的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)或證實(shí)其內(nèi)容的真實(shí)性,不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí),必須保留本網(wǎng)注明的作品出處,并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
- 數(shù)字電源控制與傳統(tǒng)模擬控制的深度對比2026/2/2 11:06:56
- 模擬信號(hào)調(diào)理電路技術(shù)設(shè)計(jì)與選型運(yùn)維指南2025/12/30 10:08:16
- 運(yùn)算放大器壓擺率的核心要點(diǎn)2025/9/5 16:27:55
- 深度剖析放大器穩(wěn)定系數(shù) K 與 Mu 的差異2025/9/2 16:44:05
- 什么是運(yùn)算放大器失調(diào)電流2025/9/1 17:01:22
- 安防監(jiān)控設(shè)備連接器應(yīng)用分析
- 高速PCB信號(hào)完整性(SI)設(shè)計(jì)核心實(shí)操規(guī)范
- 鎖相環(huán)(PLL)中的環(huán)路濾波器:參數(shù)計(jì)算與穩(wěn)定性分析
- MOSFET反向恢復(fù)特性對系統(tǒng)的影響
- 電源IC在惡劣環(huán)境中的防護(hù)設(shè)計(jì)
- 連接器耐腐蝕性能測試方法
- PCB電磁兼容(EMC)設(shè)計(jì)與干擾抑制核心實(shí)操規(guī)范
- 用于相位噪聲測量的低通濾波器設(shè)計(jì)與本振凈化技術(shù)
- MOSFET在高頻開關(guān)中的EMI問題
- 電源IC在便攜式設(shè)備中的設(shè)計(jì)要點(diǎn)









