今天带你了解这两个IC的不同

2020-11-03 10:07:21 来源:电子发烧友网 点击:1735

解决持续性的光、响声、速率、温度等自然模拟信号的IC被称作模拟IC。模拟IC解决的这种数据信号都具备持续性,能够变换为正弦波形研究。而数字IC解决的是非持续性数据信号,全是脉冲方波。

模拟IC按技术种类来分有只解决模拟数据信号的线性IC和另外解决模拟与数字信号的混和IC。模拟IC按应用来分可分成标准型模拟IC和特殊应用型模拟IC。标准型模拟IC包含放大器(Amplifier)、工作电压调整与参照对比(Voltage Regulator/Reference)、信号界面(Interface)、数据转换(Data Conversion)、比较器(Comparator)等商品。独特应用性模拟IC关键应用在4个行业,分别是通信、汽车、电脑外设和消费类电子。

模拟IC具备四大特性:

1、模拟IC的使用寿命长达十年。

数字IC注重的是运算速度与成本比,数字IC设计方案的总体目标是在尽可能低的成本费下实现目标运算速率。设计者务必持续选用更高效率的优化算法来解决数字信号,或是利用新工艺提升集成度控制成本。所以数据IC的使用寿命不长,一般是1-2年。

而模拟IC注重的是高信噪比、低失真、省电、高稳定性和可靠性。商品一旦达到设计目标就具有持久的活力,使用寿命长达十年以上的模拟IC商品也不在少数。如音频运算放大器NE5532,自上世纪70年代末发布直到如今还是最常见的音频放大IC之一,超过50%的多媒体音箱都选用了NE5532,其使用寿命超过25年。由于使用寿命过长,所以模拟IC的价钱一般都偏低。

2、模拟IC工艺特殊少用CMOS工艺

数字IC多选用CMOS工艺,而模拟IC非常少选用CMOS工艺。由于模拟IC一般要输出高电压或是大电流量来驱动别的电子元器件,而CMOS工艺的驱动工作能力很差。除此之外,模拟IC最重要的是低失真和高信噪比,这两者在高电压下非常容易做到。而CMOS工艺关键用在5V下列的低电压自然环境,而且不断朝低电压方向发展。

所以,模拟IC早期应用Bipolar工艺,可是Bipolar工艺功能损耗大,所以又出现了BiCMOS工艺,融合了Bipolar工艺和CMOS工艺两者的优势。此外也有CD工艺,将CMOS工艺和DMOS工艺融合在一起。而BCD工艺则是融合了Bipolar、CMOS、DMOS三种工艺的优势。在高频行业也有SiGe和GaAS工艺。这种独特工艺必须要晶圆代工厂的相互配合,另外也必须设计者多方面了解,而数字IC设计者大部分不用考虑到工艺难题。

3、模拟IC与电子器件关联密不可分

模拟IC在整个线性工作区域内必须具有优良的电流变大特性、小电流特性、频率特性等;在设计方案因其技术特性的必须,经常必须考虑到电子元器件合理布局的对称构造和电子元器件主要参数的相互搭配方式;模拟IC还务必具有低噪声和低失真特性。电阻、电容、电感都会造成噪声或失真,设计者务必充分考虑这种电子元器件的影响。

针对数字电路设计而言是没有噪声和失真的,数字电路设计者完全不用考虑到这种要素。除此之外因为工艺技术的限制,模拟电路设计时要尽量避免用或不用电阻器和电容器,尤其是高电阻值电阻器和大容量电容器,只有这样才可以提升集成度和控制成本。

一些射频IC在电路板的合理布局也务必考虑在内,而这些是数字IC设计不用考虑到的。所以模拟IC的设计者务必了解大部分的电子元器件。

4、模拟IC的辅助软件少检测时间长

模拟IC设计者既需要全方位的专业知识,也需要长期工作经验的累积。模拟IC设计者必须了解IC和晶圆制造工艺与步骤,必须了解绝大多数电子元器件的电特性和物理特性。一般非常少有模拟IC设计师了解IC和晶圆的生产制造工艺与步骤。而在工作经验方面,模拟IC设计师必须最少3年-5年的工作经验,出色的模拟IC设计师必须10年以上甚至是更长的工作经验。

模拟IC设计方案的辅助软件少,其能够依靠的EDA专用工具比不上数字IC设计多。因为模拟IC功能损耗大,牵扯的因素比较多,而模拟IC又务必维持高度可靠性,所以验证时间长。除此之外,模拟IC测试时间长且繁杂。

一些模拟IC商品必须选用特殊工艺和封裝,务必与晶圆厂联合开发工艺,如BCD工艺和30V高压工艺。除此之外,一些商品必须选用WCPS级封裝,而有这项技术的封裝厂现阶段还很少。

 

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