Analogowy obwód zintegrowany jest jedną z kategorii IC. Ponadto jest to fundamentalny element większości urządzeń elektronicznych.
Na przykład można znaleźć tego typu scal w większości elektroniki użytkowej. Czemu? Ponieważ IC pomaga urządzeniom cyfrowym, komputerom, telefonom komórkowym itp.
Ponadto ten scal jest przydatny w przypadku sygnałów szerokopasmowych i innych aplikacji o wyższej mocy. Doskonałe przykłady tego IC to licznik czasu 555, wzmacniacze operacyjne, czujniki itp.
Ale urządzenie nie dotyczy wszystkich urządzeń elektronicznych. Dlatego stworzyliśmy ten artykuł, aby omówić analogowy obwód zintegrowany. Dowiesz się więc, co to jest, dlaczego go potrzebujesz i więcej.
Postępujmy!
Co to jest analogowy obwód zintegrowany?
Zarys analogowy obwód zintegrowany
Źródło: Wikimedia Commons
To urządzenie jest głównym składnikiem większości urządzeń elektronicznych. Ponadto pomaga obsługiwać sygnały, które mogą swobodnie uruchomić od niczego (zero) do pełnego napięcia zasilającego.
Ponadto obwód ma zwykle dwa wejścia; Jedno wejście jest dodatnie, podczas gdy drugie jest ujemne. Zintegrowany obwód analogowy-Ponadto każdy z danych wejściowych jest odpowiednio nieodwracający i odwracający.
Ponadto komponenty tworzące analogowe obwód zintegrowany to:
Kondensatory
Rezystory
Półprzewodniki
Induktory
Możesz więc użyć urządzenia do projektowania:
Wzmacniacze operacyjne
Oscylatory
aktywne filtry
Liniowe regulatory
Pętle z blokowaniem fazowym oprogramowania
Ale kluczowe jest rozważenie parametrów półprzewodników, takich jak opór, rozpraszanie mocy i wzmocnienie mocy.
Innymi słowy, analogowy obwód zintegrowany działa, zmieniając różne wejścia analogowe, takie jak ciepło, dźwięk i światło. Ponadto przekształca je w sygnały cyfrowe i zera do przetwarzania. Ponadto analogowe obwody zintegrowane mają dłuższą żywotność niż urządzenia elektroniczne.
Dlaczego potrzebujesz elektroniki analogowej?
Zintegrowany przełącznik analogowy
Źródło: Wikimedia Commons
Mimo że w branży elektronicznej rzeczy ewoluowały, analog wciąż jest silny. Bez wątpienia większość rzeczy jest cyfrowa, ale wygodniej jest reprezentować liczby liczbowe w systemie binarnym. Na przykład łatwiej jest powiązać „1” i „0” jako „ON” i „Off”.
Tak więc, w przeciwieństwie do cyfrowej konstrukcji IC, analogowa konstrukcja IC wymaga większego skupienia się na:
Każdy obwód
Dokładne cechy tranzystora
Rozmiar
Powód jest prosty. W dzisiejszych czasach większość urządzeń jest cyfrowych, więc analogiczni projektanci IC są zmuszeni do pracy z funkcjami i ograniczeniami procesu. Czemu? Ponieważ funkcje i ograniczenia procesu są bardziej odpowiednie dla cyfrowych ICS.
Specyfikacja projektowa dla analogowych IC
Podobnie jak cyfrowy IC, projektanci analogowymi powinni zacząć od szeregu funkcji i specyfikacji. Następnie używają działających i aktywnych modeli dla różnych funkcji, aby zmniejszyć ograniczenia analogowe.
Potem wymyślili:
Funkcje procesu
Rodzaj
Rozmiar urządzenia
Tak więc w większości przypadków obejmuje:
Dodanie technologii kondensatora i indukcyjnego
Standardowa liczba dla obwodów zintegrowanych i sub
Dokonanie wyboru tranzystora
Możesz także tworzyć symulacje wysokiego poziomu, a nawet wyświetlać ograniczenia Blocks za pomocą HDL, takiego jak VHDL-AM.
Przepływ projektowy dla analogowych IC
Oto kroki wymagane do analogowego projektu IC:
1. Specyfikacja projektowania
Rozwój ławki testowej
Topologie
Ograniczenia
Specyfikacje
2. Schemat przepływu
Symulacja i optymalizacja obwodu
Schematyczne wejście na poziomie obwodu
Blokuj specyfikację HDL
Symulacja architektury HDL
Wprowadzanie schematów na poziomie systemu
3. Przepływ somatyczny
Tape-out
Symulacja po ułożeniu
Wyodrębnienie elementów pasożytniczych
Układ w stosunku do schematu (LVS)
Sprawdzanie reguł projektowych (DRC)
Wprowadzanie układu w oparciu o komórki
Projektowanie analogowych układów scalonych
Prosty projekt analogowego układu scalonego
Źródło: ExplainthatStuff
Rzeczywiście, istnieje pewien proces, który należy wykonać, wymyślając projekt analogowego układu scalonego. Procedura ta obejmuje następujące czynności, bez szczególnej kolejności:
Symulacje obwodów
Projektowanie systemu
Projektowanie obwodów
Usuwanie błędów w układzie
Usuwanie błędów w systemie
Weryfikacja
Symulacje systemu
Projektowanie układu scalonego
Fabrykacja
Połączenia międzysystemowe
Projektowanie komponentów
Usuwanie błędów w urządzeniach
Ale, praktyczny aspekt projektowania analogowych układów scalonych obejmuje:
1. Zintegrowany obwód analogowy-System na poziomie bloku
Jest on również znany jako system poziomu komórki. Plus, ten system zawiera taktyki wymagane do stworzenia projektu na poziomie bloku dla konkretnego układu scalonego. Tak więc, gdy twoje projekty są ustawione, połącz każdy z nich, aby utworzyć kompletny system na poziomie bloku.
2. Zintegrowany obwód analogowy-Układ na poziomie komponentów
Komponenty, których użyjesz tutaj są oparte na wynikach systemu na poziomie bloku.
Tak więc, gdy masz odpowiednie komponenty, połącz je, aby stworzyć obwód na poziomie komponentów. Następnie możesz go użyć jako główny obwód Twojego projektu analogowego. Dodatkowo, działa on również do symulacji.
3. Potwierdzanie obwodu na poziomie komponentów
Możesz także użyć obwodu na poziomie komponentów dla potwierdzenia. Ale to dzieje się po tym jak zasymulowałeś projekt obwodu. Tak więc, z wynikiem symulacji, możesz zweryfikować obwód na poziomie komponentów analogowego układu scalonego.
4. Zintegrowany obwód analogowy-Tworzenie układu scalonego
Rzeczywiście, istnieje kilka kroków, które należy wykonać, aby stworzyć analogowe układy scalone. Po pierwsze, możesz zacząć od użycia materiałów półprzewodnikowych do wykonania płytki półprzewodnikowej. Możesz też zdobyć gotową płytkę półprzewodnikową.
Następnie możesz dodać do płytki różne elementy elektroniczne, takie jak tranzystory, kondensatory, rezystory itp. Następnie można zapakować chip, który tworzy pakiet IC.
5. Testowanie i usuwanie błędów w układzie scalonym
Na tym etapie można przetestować analogowy układ scalony. Możesz także debugować go, aby porównać wyniki sprawdzania i szacowania. Jeśli wszystko wygląda dobrze, przejdź do projektowania prototypu układu scalonego. Następnie użyj prototypu, aby scharakteryzować płytkę ewaluacyjną i układ scalony.
Jaka jest różnica między analogowym a cyfrowym układem scalonym?
Poniższa tabela podsumowuje różnice pomiędzy analogowym i cyfrowym układem scalonym:
| Analogowe układy scalone | Cyfrowe układy scalone |
| Analogowy lub liniowy układ scalony pracuje na stale zmieniającym się sygnale - czasie. | Cyfrowy lub nieliniowy układ scalony pracuje na sygnałach binarnych. |
| Wymagania dotyczące projektowania analogowych układów scalonych są daleko idące w porównaniu z cyfrowymi układami scalonymi. | Wymóg projektowania cyfrowego IC jest mniej radykalny w porównaniu z analogowym IC. |
| Niektóre zastosowania analogowego układu scalonego obejmują oscyloskopy, radary, samoloty, PLL, przestrzeń kosmiczną itp. | Niektóre zastosowania cyfrowego układu scalonego obejmują kalkulatory, zegary, mikroprocesory, zegarki cyfrowe, komputery itp. |
| Możesz uzyskać komercyjną wersję analogowego układu scalonego jako wzmacniacze mikrofalowe, komparatory napięcia, regulatory, mnożniki napięcia itp. | Możesz znaleźć cyfrowy IC komercyjnie jako rejestry, chipy analogowe do cyfrowych, liczniki, chipy cyfrowe do analogowych, flip flopy, chipy mikroprocesorowe, bramki logiczne itp. |
| Ma mniej tranzystorów w porównaniu z cyfrowym IC. | Cyfrowe układy scalone mają więcej tranzystorów w porównaniu z analogowymi układami scalonymi. |
| Analogowy układ scalony ma wyjścia i wejścia, które mogą obsługiwać ciągły zakres wartości. Ponadto wynik jest proporcjonalny do informacji. | Cyfrowy układ scalony ma dwa napięcia (wejście i wyjście) o dwóch możliwych wartościach - bez poziomów interweniujących. |
Zastosowania analogowego obwodu zintegrowanego
Możesz zastosować analogowy obwód zintegrowany w następujących aplikacjach:
1. Zintegrowany obwód analogowy-Obwód zarządzania energią
Kiedy przyjrzysz się blisko projekt analogowego IC, zauważysz, że wszystkie jego komponenty wymagają mocy. Możesz również użyć sieci przewodów (obwód zarządzania energią) na komponentach na chipie, aby zapewnić niezbędną energię elektryczną zaprojektowaną na chipie.
Obwód zarządzania energią
Źródło: Wikimedia Commons
Również obwód zarządzania energią (sieć przewodów) projektuje i analizuje dostarczoną moc w obwodzie.
2. Zintegrowany obwód analogowy-Mieszanie częstotliwości
Rzeczywiście, mieszanie częstotliwości wykorzystuje dwa różne sygnały zastosowane do obwodu, aby uzyskać nową częstotliwość. Możesz więc uzyskać mikser częstotliwości z analogowego zintegrowanego obwodu. Możesz także użyć miksera częstotliwości do zmiany form sygnałów w innym zakresie częstotliwości.
3. Zintegrowany obwód analogowy-Aktywne filtrowanie
Oczywiście analogowy IC jest odpowiedni do aktywnego filtrowania. Robi to również za pomocą aktywnych komponentów elektronicznych - w celu zwiększenia wydajności. Tak więc filtr powinien zapobiegać drogie i nieporęcznemu induktorowi. Ponadto istnieją odmiany konfiguracji aktywnego filtra, takie jak wiele filtrów sprzężenia zwrotnego, filtry Sallen-Key itp.
Stateline słowa
Analogowy obwód zintegrowany jest urządzeniem, które składa się z półprzewodnika wafla z połączeniem komponentów. Co ciekawe, ten rodzaj układu scalonego jest niezawodny i opłacalny, a urządzenie jest idealne dla profesjonalnych projektantów obwodów, hobbystów i studentów.
Czy użyłeś analogowego obwodu zintegrowanego? A może potrzebujesz pomocy w uzyskaniu najlepszego dla swojego projektu? Śmiało możesz się z nami skontaktować.