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模拟电路的演变发展

时间:2016-03-25 08:04:09      【原创】

过去的 40 年里,模拟电路在整个集成电路市场中所占的份额一直在 20% 左右。随着数字 IC 在复杂程度和功能方面的不断进步,模拟 IC 同样也在发展。不过,与数字 IC 增加功能 (其基于晶体管的数量) 的表现形式不同,模拟 IC 的进步则体现在其他的指标上。对于数字 IC 而言,性能的改进取决于特征尺寸和晶体管尺寸的缩减。在单颗芯片内集成更多的晶体管提高了数字 IC 的运作能力。模拟 IC 基于实际的参数,因此功耗、分辨率电感厂家、速度和其他参数则反映了模拟集成电路的改进。

数字是信息 - 电压和电流的数值在数字电路中无关紧要,只要输入和输出正确即可。在一个数字电路中,信号是如何从输入到达输出的并不重要。数字电路可以是门阵列、微处理器或分立式逻辑器件,只要它们正确运作就行。模拟功能部件则考虑到了实际的参数。电压和电流、噪声、速度和电源电流全部都是在模拟集成电路中定义的模拟属性。因此对于模拟电路而言,怎样将输入信号变成输出信号是至关重要的。

面向数字 IC 的工艺创新对模拟 IC 产生了极大的影响。40 年前,模拟 IC 是采用一种 “8 掩模工艺”(eight mask process) 来生产的。几乎所有的制造商所采用的工艺都非常相似,而且他们生产的器件类型彼此之间也十分类似。如今,每家制造模拟 IC 的公司均拥有其自己的工艺和变种,因而没有那种可提供直接替代产品的第二供货源。针对模拟 IC 的这些工艺改进不仅涉及晶体管尺寸,而且也关乎工艺复杂性。模拟 IC 常常是利用多达 50 个掩模层来制造的,并包含了双极、CMOS、薄膜晶体管、以及实现模拟功能所需的其他专用 IC 组件。

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