模拟集成电路是什么?由哪些器件构成?
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以下内容中,小编将对集成电路" target="_blank">模拟集成电路的相关内容进行着重介绍和阐述,希望本文能帮您增进对模拟集成电路的了解,和小编一起来看看吧。
一、模拟集成电路及其构成
模拟集成电路主要是指由电容、电阻、晶体管等组成的模拟电路集成在一起用来处理模拟信号的集成电路。有许多的模拟集成电路,如运算放大器、模拟乘法器、锁相环、电源管理芯片等。模拟集成电路的主要构成电路有:放大器、滤波器、反馈电路、基准源电路、开关电容电路等。
模拟集成电路主要是指由电容、电阻、晶体管等组成的模拟电路集成在一起用来处理模拟信号的集成电路。有许多的模拟集成电路,如运算放大器、模拟乘法器、锁相环、电源管理芯片等。模拟集成电路的主要构成电路有:放大器、滤波器、反馈电路、基准源电路、开关电容电路等。模拟集成电路设计主要是通过有经验的设计师进行手动的电路调试,模拟而得到,与此相对应的数字集成电路设计大部分是通过使用硬件描述语言在EDA软件的控制下自动的综合产生。
1958年,杰克·基尔比在锗材料上用5个元件实现了一个简单的振荡器电路,成为世界上第一块集成电路。这一发明揭开了20世纪信息革命的序幕,标志着电子时代的到来。随着以计算机和通信技术为代表的高科技产品在国防科技、工业生产和日常生活中越来越广泛的应用,以集成电路为代表的微电子产业也进入了一个前所未有的发展阶段。
集成电路(简称IC)按其功能、结构的不同,可以分为数字IC和模拟IC两大类。数字IC用来产生、放大和处理各种数字信号(指在时间和幅度上离散变化的信号。例如VCD、DVD重放的音频信号和视频信号)的电路。模拟IC是用来产生、放大和处理各种模拟信号(指幅度随时间连续变化的信号)的电路,是微电子技术的核心技术之一,能对电压或电流等模拟量进行采集、放大、比较、转换和调制。
二、模拟集成电路设计过程
1、模拟ICVS数字IC
首先模拟IC设计与数字IC设计上有很大的不同。数字IC的设计大多是在抽象的层次上完成的,这些层次的系统和过程决定了门/晶体管级的布局和走线的细节,而模拟IC的设计通常涉及到每个电路更多的个性化焦点,甚至是每个晶体管的尺寸和细节。
此外,许多制造工艺主要是针对具有模拟功能的数字IC开发的,这就要求模拟IC设计人员应对工艺限制和更适合数字IC的功能进行工作。
2、设计规格
模拟设计团队通常从一组规格和特性开始,就像数字集成电路设计一样。从那里,各种功能的功能模型被用来进一步缩小约束,并导致关于设备大小、类型和其他过程特性的决策。这可能包括晶体管的选择,高层次的布局规划,包括电感和电容技术,以及 IC 和子电路的期望值。
体系结构硬件描述语言(AHDL) ,如 VHDL-AMS,用于在高层进行仿真,并确定子块的约束。在这个阶段也可以开发一个测试台,这个测试台后来用于仿真,尽管模拟设计人员也经常为他们的子电路设计开发测试台。
3、分电路设计,物理布局和模拟
有了这些细节,并根据模拟电路的复杂性,模拟设计团队通常将子电路设计分配给个人。理想化的宏观测量进一步确定子电路的约束条件和性能期望。
接下来,这些宏示意图被分解为示意图与电路元件模型从铸造过程。对这些电路进行了仿真和优化,然后开始物理布局过程。布局和路由之后的设计规则检查(DRC)和电路佈局验证是在寄生提取和布局后仿真之前完成的。
版图后仿真可能会揭示设计中的缺陷,需要一个迭代的重新设计、版图设计和仿真过程,以满足最终的设计目标,并提交芯片进行输出。在整个芯片布局和仿真之前,子电路也可能经历它们自己的设计、布局和仿真过程,不过这两种方法都可能导致需要在tape-out之前重新设计电路。
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