Аналоговая интегральная схема:зачем она нужна

Аналоговая интегральная схема является одной из категорий ИС. Кроме того, это основной компонент большинства электронных устройств.

Например, вы можете найти этот тип ИС в большинстве бытовой электроники. Почему? Потому что ИС помогает работать цифровым устройствам, компьютерам, мобильным телефонам и т. д.

Кроме того, эта ИС полезна для широкополосных сигналов и других приложений с более высокой мощностью. Итак, отличными примерами этой ИС являются таймер 555, операционные усилители, датчики и т.д.

Но устройство распространяется не на все электронные устройства. Поэтому мы создали эту статью, чтобы обсудить аналоговую интегральную схему. Итак, вы узнаете, что это такое, зачем оно вам нужно и многое другое.

Давайте продолжим!

Что такое аналоговая интегральная схема?

Обзор аналоговой интегральной схемы

Источник:Викисклад

Это устройство является основным компонентом большинства электронных устройств. Кроме того, это помогает обрабатывать сигналы, которые могут свободно работать от нуля (нуля) до полного напряжения питания.

Также схема обычно имеет два входа; один вход положительный, а другой отрицательный. Кроме того, каждый из входов является неинвертирующим и инвертирующим соответственно.

Кроме того, компоненты, составляющие аналоговую интегральную схему:

• Конденсаторы
• Резисторы
• Полупроводники
• Дроссели

Итак, вы можете использовать устройство для оформления:

• Операционные усилители
• Осцилляторы
• активные фильтры
• Линейные регуляторы
• Программная фазовая автоподстройка частоты

Но очень важно учитывать такие параметры полупроводника, как сопротивление, рассеиваемая мощность и усиление мощности.

Другими словами, аналоговая интегральная схема работает, изменяя различные аналоговые входы, такие как тепло, звук и свет. Кроме того, он преобразует их в цифровые сигналы и нули для обработки. Кроме того, аналоговые интегральные схемы имеют более длительный срок службы, чем электронные устройства.

Зачем вам нужна аналоговая электроника?

Аналоговый встроенный коммутатор

Источник:Викисклад

Несмотря на то, что в электронной промышленности все изменилось, аналоговая техника по-прежнему сильна. Без сомнения, большинство вещей являются цифровыми, но удобнее представлять числа численно в двоичной системе. Например, проще связать «1» и «0» как «ВКЛ» и «ВЫКЛ».

Таким образом, в отличие от проектирования цифровых ИС, проектирование аналоговых ИС требует большего внимания для:

• Каждая цепь
• Точные характеристики транзистора
• Размер

Причина проста. В настоящее время большинство устройств являются цифровыми, поэтому разработчики аналоговых ИС вынуждены работать с особенностями и ограничениями процесса. Почему? Поскольку функции и ограничения процесса больше подходят для цифровых ИС.

Спецификация проекта аналоговой микросхемы

Как и в случае с цифровыми ИС, разработчики аналоговых микросхем должны начинать с набора функций и спецификаций. После этого они используют рабочие и активные модели для различных функций, чтобы уменьшить аналоговые ограничения ИС.

Затем они придумывают:

• Функции процесса
• Тип
• Размер устройства.

Итак, в большинстве случаев он включает:

• Добавление технологий конденсаторов и катушек индуктивности
• Стандартная цифра для интегральных и вспомогательных схем
• Выбор транзистора

Кроме того, вы можете создавать высокоуровневые симуляции и даже вычислять ограничения подблоков с помощью HDL, такого как VHDL-AMS.

Процедура проектирования аналоговых микросхем

Вот шаги, необходимые для разработки аналоговой ИС:

1. Спецификация дизайна

• Разработка тестового стенда
• Топологии
• Ограничения
• Технические характеристики

2. Схематическая схема

• Моделирование и оптимизация схемы
• Запись схемы на уровне схемы
• Блокировать спецификацию HDL
• Моделирование архитектуры HDL
• Запись схемы на уровне системы

3. Соматический поток

• Отклеить
• Моделирование после макета.
• Извлечение паразитов
• Макет и схема (LVS)
• Проверка правил проектирования (DRC)
• Запись макета на основе PCell

Аналоговые интегральные схемы

Простой аналоговый дизайн ИС

Источник:ExplainthatStuff

Действительно, есть процесс, которому вы должны следовать при разработке аналоговой схемы ИС. Кроме того, процедура включает в себя следующее в произвольном порядке:

• Моделирование схемы
• Дизайн системы
• Схема
• Отладка схемы
• Отладка системы
• Подтверждение
• Моделирование системы
• Проект компоновки интегральной схемы
• Изготовление
• Соединение
• Дизайн компонентов
• Отладка устройства

Но практический аспект конструкции аналоговой ИС включает в себя:

1. Система уровней блоков

Она также известна как система клеточного уровня. Кроме того, эта система включает тактику, необходимую для создания блочного проекта для конкретной интегральной схемы. Итак, когда ваши проекты установлены, свяжите каждый из них, чтобы сформировать полную систему блочного уровня.

2. Цепь на уровне компонентов

Компоненты, которые вы будете здесь использовать, основаны на результатах блочной системы.

Итак, когда у вас есть соответствующие компоненты, соедините их, чтобы создать схему на уровне компонентов. Затем вы можете использовать его в качестве основной схемы вашего аналогового проекта. Кроме того, он также работает для моделирования.

3. Подтверждение цепи на уровне компонентов

Вы также можете использовать схему на уровне компонентов для подтверждения. Но это происходит после того, как вы смоделировали схему. Итак, по результатам моделирования вы можете проверить схему аналоговой ИС на уровне компонентов.

4. Создание ИС

Действительно, для создания аналоговых интегральных схем необходимо выполнить несколько шагов. Во-первых, вы можете начать с использования полупроводниковых материалов для изготовления полупроводниковой пластины. Или вы можете получить готовую полупроводниковую пластину.

После этого вы можете добавить на пластину различные электронные компоненты, такие как транзисторы, конденсаторы, резисторы и т. д. Затем вы можете упаковать чип, который образует корпус ИС.

5. Тестирование и отладка интегральной схемы

На этом этапе можно протестировать аналоговую интегральную схему. Кроме того, вы можете отладить его, чтобы сравнить результаты проверки и оценки. Итак, если все выглядит хорошо, приступайте к разработке прототипа ИС. Затем используйте прототип, чтобы охарактеризовать оценочную плату и интегральную схему.

В чем разница между аналоговой и цифровой ИС?

В таблице ниже приведены различия между аналоговой и цифровой ИС:

Аналоговый ICS	Цифровые микросхемы
Аналоговая или линейная ИС работает с постоянно меняющимся сигналом, касающимся времени.	Цифровая или нелинейная ИС работает с двоичными сигналами.
Требования к проектированию аналоговых ИС далеко идущие по сравнению с цифровыми ИС.	Требования к дизайну цифровой ИС менее радикальны по сравнению с аналоговой ИС.
Некоторые приложения аналоговых ИС включают осциллографы, радары, самолеты, PLL, космос и т. д.	Некоторые приложения цифровой ИС включают калькуляторы, часы, микропроцессоры, цифровые часы, компьютеры и т. д.
Вы можете получить коммерческую версию аналоговой ИС в качестве микроволновых усилителей, компараторов напряжения, регуляторов, умножителей напряжения и т. д.	Вы можете найти цифровые ИС в коммерческих целях в виде регистров, аналого-цифровых микросхем, счетчиков, цифро-аналоговых микросхем, триггеров, микропроцессорных микросхем, логических вентилей и т. д.
В нем меньше транзисторов по сравнению с цифровой ИС.	Цифровые ИС имеют больше транзисторов по сравнению с аналоговыми ИС.
Аналоговая ИС имеет выходы и входы, которые могут обрабатывать непрерывный диапазон значений. Кроме того, результат пропорционален информации.	Цифровая ИС имеет два напряжения (входное и выходное) с двумя возможными значениями — без промежуточных уровней.

Применение аналоговой интегральной схемы

Вы можете применить аналоговую интегральную схему в следующих приложениях:

1. Схема управления питанием

Когда вы внимательно посмотрите на конструкцию аналоговой ИС, вы заметите, что все ее компоненты нуждаются в питании. Кроме того, вы можете использовать сеть проводников (схема управления питанием) на компонентах на кристалле для подачи необходимой электрической мощности, предусмотренной на кристалле.

Схема управления питанием

Источник:Викисклад

Кроме того, схема управления питанием (сеть проводников) проектирует и анализирует передаваемую мощность в цепи.

2. Микширование частот

Действительно, микширование частот использует два разных сигнала, подаваемых на цепь, чтобы получить новую частоту. Итак, вы можете получить смеситель частоты из аналоговой интегральной схемы. Вы также можете использовать частотный микшер для изменения формы сигнала в другом диапазоне частот.

3. Активная фильтрация

Конечно, аналоговой микросхемы достаточно для активной фильтрации. Кроме того, это достигается за счет использования активных электронных компонентов для повышения производительности. Таким образом, фильтр должен предотвратить дорогостоящий и громоздкий индуктор. Кроме того, существуют различные конфигурации активного фильтра, такие как множественные фильтры обратной связи, фильтры Саллена и т. д.

Заключительные слова

Аналоговая интегральная схема представляет собой устройство, состоящее из полупроводниковой пластины с взаимосвязанными компонентами. Интересно, что этот тип ИС надежен и экономичен, а устройство идеально подходит для профессиональных схемотехников, любителей и студентов.

Вы использовали аналоговую интегральную схему? Или вам нужна помощь в выборе лучшего для вашего проекта? Свяжитесь с нами.