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模擬電路

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模擬集成電路(Analog integrated circuit)

目錄

  • 1 什麼是模擬集成電路
  • 2 模擬集成電路研究背景及其重要性[1]
  • 3 模擬集成電路的分類[2]
  • 4 模擬集成電路的特點[3]
  • 5 模擬集成電路與數字集成電路
  • 6 相關條目
  • 7 參考文獻

什麼是模擬集成電路

  模擬集成電路是指由電容、電阻、晶體管等組成的模擬電路集成在一起用來處理模擬信號的集成電路。有許多的模擬集成電路,如運算放大器、模擬乘法器、鎖相環、電源管理晶元等。模擬集成電路的主要構成電路有:放大器、濾波器、反饋電路、基準源電路、開關電容電路等。

模擬集成電路研究背景及其重要性[1]

  模擬電路是片上系統(SystemOnChip,SOC)的重要組成部分。隨著CMOS工藝的進步,由於CMOS電路的低成本、低功耗以及摩爾定律的延續帶來的尺寸縮減(scalingdown)和工作速度不斷提高,CMOS工藝被證明是實現SOC最好的選擇。近年來,CMOS工藝已經進入到了納米時代,隨著器件尺寸不斷縮小,電源電壓不斷降低,低功耗、低成本成為電子系統的基本要求,因而模擬CMOS集成電路的發展對soc越來越重要。

  近年來,模擬電路自身的設計技術也得到了飛速發展,很多過去流行的模擬電路設計技術和結構由於不能在低電壓下工作已經被淘汰。傳統的僅含幾十個晶體管的模擬信號處理電路已經漸漸被高集成度、帶數字輔助或自校正的低電壓低功耗電路取代。

模擬集成電路的分類[2]

  模擬集成電路包括通用模擬集成電路和專用模擬集成電路兩大類,品種繁多。通用模擬集成電路主要有集成運算放大器、時基集成電路、集成穩壓器等;專用模擬集成電路包括收音機集成電路、音響集成電路、電視機集成電路、錄像機集成電路等。

模擬集成電路的特點[3]

  模擬集成電路中的特殊元件與數字集成電路相比較,模擬集成電路在使用元件和電路結構等方面均有自身的特點。採用標準工藝製造出來的集成電路中的元器件,與分立器件相比有它的一些特點。可歸納如下:

  (1)單個元器件的精度不是很高,受溫度影響也較大,但在同一矽片上用相同的工藝製造出來的元器件性能比較一致,或者說元件的對稱性較好。

  (2)由於電路中的元器件都集成在同一矽片上,相互間靠得非常近,溫度差別不大,同一類元器件溫度特性也基本一致,所以溫度對稱性較好。

  (3)電阻的阻值範圍有一定限制,一般在幾十歐到幾十千歐之間,太高或太低都不易製造。

  (4)電容一般不超過100pF,大電容不易製造,至於電感也局限於極小的數值(肛H以下),一般儘量避免使用。

  (5)縱向npn管的p值較大,而橫向pnp管的盧值很小,但其pn結耐壓高。在各種集成元器件中,縱向npn管占用面積小,性能好,而電阻、電容占用面積大,且範圍窄,因此在集成電路的設計中,除考慮上述的特點以外,應儘量採用npn管而少用電阻、電容。

  這樣,集成電路構成的電路與分立元器件構成的電路相比,就有相當大的差別。另外,在分析電路時也要註意這些特點。除了數字集成電路用到電阻、電容這些無源器件外,模擬集成電路常常會用到有源器件。

模擬集成電路與數字集成電路

  集成電路按電路結構的不同可分為模擬集成電路和數字集成電路兩大類。

  模擬集成電路主要是用來產生、放大和處理各種模擬信號,比如,復讀機重放的錄音信號就是模擬信號,收音機、電視機接收的音頻信號也是模擬信號。模擬集成電路根據功能又分為運算放大器、電壓比較器、穩壓器等多種。

  數字集成電路主要是用來產生、放大和處理各種數字信號,如DVD視盤機重放的音頻信號和視頻信號。數字集成電路又分為TTL集成電路、HTL集成電路、STTL集成電路、ECL集成電路、CMOS集成電路等多種。

相關條目

  • 集成電路

參考文獻

  1. ↑ 全國集成電路工程領域工程碩士教育協作組編著.工程碩士教育集成電路工程領域發展報告.浙江大學出版社,2011.08.
  2. ↑ 門巨集主編.門老師教你快速識別和檢測電子元器件.人民郵電出版社,2011.01.
  3. ↑ 餘寧梅,楊媛編著.半導體集成電路.科學出版社,2011.07.