SAP智能制造,为企业带来的无限机遇
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2023-12-16
一、模拟集成电路原理 模拟IC的使用一直以消费类电子产品为主,这几年一直保持稳定增长据Databeans公司对模拟IC市场调研报告显示,全球模拟市场从2003年~2009年复合增长率为12%这个数字要高出其它产品的增长率。
这也预示着高性能模拟市场在今后的一段时间里发展潜力巨大在美国半导体工业协会( SIA )的市场统计中也有数据显示,在未来的2~3年发展中,模拟市场的发展将快速超越数字市场模拟器件将成为市场及产品数字化时代的模拟集成电路应用的主流。
在信息技术中,数字集成电路是主角,其处理对象是以数字信号承载的信息,而数字信号在时间、量的方面是取离散值的但是自然界的信号在时间和量方面的变化是连续的,比如风声、水流量等,这样的信号称为模拟信号(Analog Signal),相应地,处理模拟信号的电路称为模拟电路,而用来处理模拟信号的集成电路则称为模拟集成电路。
显然数字电路是无法直接跟自然界打交道的,只是为了处理或传输的方便,为了充分利用数字系统的优点,把模拟信号先转换为数字信号,输入到大容量、高速、抗干扰能力强、保密性好的现代化数字系统处理后,再重新转换为模拟信号输出。
集成电路的主角是晶体管,模拟集成电路也不例外,只是其利用的是晶体管的放大作用,而数字集成电路则是利用晶体的开关作用早期的模拟集成电路大都使用双极型晶体管,由于CMOS工艺的成熟,克服了早期CMOS电路速度较慢的缺点,并且有着功耗低和工艺升级换代方便的优点(CMOS的等比例缩小),如今模拟集成电路和数模混合集成电路(数字电路和模拟电路集成在一起)也常用CMOS来设计和实现了。
二、模拟集成电路应用 模拟集成电路的基本电路包括电流源、单级放大器、滤波器、反馈电路、电流镜电路等,由它们组成的高一层次的基本电路为运算放大器、比较器,更高一层的电路有开关电容电路、锁相环、ADC/DAC等。
根据输出与输入信号之间的响应关系,又可以将模拟集成电路分为线性集成电路和非线性集成电路两大类前者的输出与输入信号之间的响应通常呈线性关系,其输出的信号形状与输入信号是相似的,只是被放大了,并且按固定的系数进行放大的。
而非线性集成电路的输出信号对输入信号的响应呈现非线性关系,比如平方关系、对数关系等,故称为非线性电路常见的非线性电路有振荡器、定时器、锁相环电路等模拟集成电路的典型应用如下图所示,输入温度、湿度、光学、压电、声电等各种传感器或天线采集的外界自然信号,经过模拟电路预处理后,转为合适的数字信号输入到数字系统中;经过数字系统处理后的信号再通过模拟电路进行后处理,转换为声音、图像、无线电波等模拟信号进行输出。
相对于数字集成电路基于标准单元库使用EDA工具软件进行自动化设计的方法,模拟电路却保留了人工设计的方法,当然也有大量的电路画图和仿真软件工具,和一些成熟的电路单元可以使用,但是要设计出好的模拟集成电路,更多的是依靠设计者的经验。
因为模拟电路要考虑的因素更多,除了数字集成电路关注的速度、功耗和面积之外,还需要考虑增益、精度等性能指标,考虑噪声、串扰、温度、器件非线性度等对性能的影响免责声明:本文来源:[中国传动网]的所有文字、图片、音视和视频文件,版权均为中国传动网(www.chuandong.com)独家所有。
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