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Was ist der Unterschied zwischen analogem IC und digitalem IC?
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Was ist der Unterschied zwischen analogem IC und digitalem IC?

Was ist der Unterschied zwischen analogem IC und digitalem IC?

2022-10-25
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Author:iPCB

IC ist der allgemeine Name von Halbleiterkomponentenprodukten. IC kann in digitale IC unterteilt werden, analoger IC, Mikrowellen-IC und andere ICs entsprechend ihrer Funktionen.


Digital IC ist der IC, der digitale Signale überträgt, verarbeitet und verarbeitet. Es ist die am weitesten verbreitete und am schnellsten wachsende IC-Sorte in den letzten Jahren. Es kann in allgemeine digitale IC und spezielle digitale IC unterteilt werden.

Analoge ICs sind ICs, die kontinuierlich natürliche analoge Signale wie Licht, Ton, Geschwindigkeit und Temperatur verarbeiten. Analoge ICs können je nach Anwendung in Standard-Analog-ICs und spezielle Anwendungs-Analog-ICs unterteilt werden. Analoge ICs können nach Technologie unterteilt werden in lineare ICs, die nur analoge Signale verarbeiten, und hybride ICs, die analoge und digitale Signale gleichzeitig verarbeiten.


Standard Analog IC umfasst Verstärker, Spannungsregelung und Referenzvergleich, Signalschnittstelle, Datenumwandlung, Komparator und andere Produkte; Der spezielle Anwendungs-Analog-IC wird hauptsächlich in vier Bereichen eingesetzt: Kommunikation, Automobil, Computerperipherie und Unterhaltungselektronik.

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Fassen Sie kurz die Unterschiede zwischen den beiden zusammen:

Digital Circuit IC ist ein Gerät, das digitale Signale wie CPU, Logikschaltung usw. verarbeitet; Der analoge Schaltungs-IC ist ein Gerät, das analoge Signale verarbeitet und bereitstellt, wie Operationsverstärker, Linearregler, Referenzspannungsquellen usw. Sie sind alle analoge ICs. Die Signale, die von analogem IC verarbeitet werden, sind kontinuierlich und können für die Forschung in Sinuswelle umgewandelt werden, während diejenigen, die durch digitalen IC verarbeitet werden, diskontinuierliche Signale sind, die alle Pulsquadratwellen sind.

Verschiedene digitale Geräte haben unterschiedliche Herstellungsprozesse, so dass unterschiedliche Stromversorgungsspannungen erforderlich sind, so dass die analoge Technologie des Energiemanagements mehr benötigt wird. Mit der Entwicklung der digitalen Technologie wird die analoge Technologie um die digitale Technologie verteilt und ist untrennbar mit der digitalen Technologie verbunden. Der Vergleich zwischen Digitaltechnik und Analogtechnik ist wie folgt.


Lassen Sie uns den Unterschied zwischen analogem IC und digitalem IC aus den vier Eigenschaften des analogen IC erklären.

1. Der Lebenszyklus kann so lang sein wie 10 Jahre.

Digital IC betont das Verhältnis zwischen Betriebsgeschwindigkeit und Kosten. Das Ziel der Digital IC Design Ziel ist es, die Soll-Betriebsgeschwindigkeit bei möglichst geringen Kosten zu erreichen. Designer müssen ständig effizientere Algorithmen zur Verarbeitung digitaler Signale anwenden, oder neue Prozesse nutzen, um die Integration zu verbessern und Kosten zu senken. Daher, Der Lebenszyklus des digitalen IC ist sehr kurz, ca. 1-2 Jahre.

Analoge ICs betonen ein hohes Signal-Rausch-Verhältnis, geringe Verzerrung, geringen Stromverbrauch, hohe Zuverlässigkeit und Stabilität. Sobald das Produkt das Designziel erreicht hat, hat es langfristige Vitalität. Es gibt viele analoge IC-Produkte mit einem Lebenszyklus von mehr als zehn Jahren. So ist der Audio-Operationsverstärker NE5532 einer der am häufigsten verwendeten Audio-Verstärker seit seiner Einführung Ende der 1970er Jahre. Fast 50% der Multimedialautsprecher verwenden NE5532 mit einem Lebenszyklus von mehr als 25 Jahren. Aufgrund der langen Lebensdauer ist der Preis für analoge IC in der Regel niedrig.


2. Spezielles Verfahren, weniger CMOS-Verfahren

Digitale ICs verwenden meist CMOS-Technologie, während analoge ICs selten CMOS-Technologie verwenden. Weil analoge ICs normalerweise Hochspannung oder Hochstrom ausgeben müssen, um andere Komponenten anzutreiben, während CMOS-Technologie schlechte Fahreigenschaften aufweist. Darüber hinaus sind geringe Verzerrungen und ein hohes Signal-Rausch-Verhältnis der Schlüssel zu analogen ICs, die unter Hochspannung relativ einfach zu erreichen sind. CMOS-Technologie wird hauptsächlich in Niederspannungsumgebung unter 5V verwendet und entwickelt sich weiter in Richtung Niederspannung.

Daher verwendeten analoge ICs in der frühen Phase Bipolar-Prozess, aber Bipolar-Prozess hat einen hohen Stromverbrauch, so dass BiCMOS-Prozess wieder erscheint und die Vorteile von Bipolar-Prozess und CMOS-Prozess kombiniert. Darüber hinaus gibt es CD-Prozess, der CMOS-Prozess mit DMOS-Prozess kombiniert. BCD-Prozess kombiniert die Vorteile von Bipolar-, CMOS- und DMOS-Prozessen. Im Hochfrequenzbereich gibt es auch SiGe- und GaAS-Prozesse. Diese speziellen Prozesse erfordern die Zusammenarbeit der Wafergießerei und die Vertrautheit der Designer, während digitale IC-Designer die Prozessfragen grundsätzlich nicht berücksichtigen müssen.


3. Enge Beziehung zu Komponenten

Analoger IC muss gute Stromverstärkungseigenschaften, kleine Stromcharakteristiken, Frequenzcharakteristiken usw. im gesamten linearen Arbeitsbereich haben; Aufgrund der Notwendigkeit technischer Eigenschaften im Design ist es oft notwendig, die symmetrische Struktur des Bauteillayouts und die passende Form der Bauteilparameter zu berücksichtigen; Analoge ICs müssen zudem ein geringes Rauschen und eine geringe Verzerrung aufweisen. Widerstände, Kondensatoren und Induktivitäten erzeugen Rauschen oder Verzerrungen, und Designer müssen die Auswirkungen dieser Komponenten berücksichtigen.

Bei digitalen Schaltungen gibt es kein Rauschen und Verzerrungen, und digitale Schaltungsdesigner müssen diese Faktoren überhaupt nicht berücksichtigen. Darüber hinaus sollten analoge Schaltungen aufgrund der Einschränkungen der Prozesstechnik mit oder ohne Widerständen und Kondensatoren, insbesondere Widerständen mit hohem Widerstand und Kondensatoren mit großer Kapazität, ausgelegt werden, um die Integration zu verbessern und Kosten zu senken.

Das Layout einiger RF ICs auf der PCB muss auch berücksichtigt werden, die in der Digital IC Design. Daher, Analoge IC-Designer müssen mit fast allen elektronischen Komponenten vertraut sein.


4. Wenige Hilfswerkzeuge, langer Prüfzyklus

Analoge IC-Designer Sie benötigen sowohl umfassendes Wissen als auch langjährige Erfahrung. Analoge IC-Designer Sie müssen mit IC- und Waferfertigungsprozessen und -prozessen vertraut sein, sowie die elektrischen und physikalischen Eigenschaften der meisten Komponenten. Normalerweise, Nur wenige Designer sind mit dem Herstellungsprozess und dem Fluss von IC und Wafer vertraut. In Bezug auf die Erfahrung, Analoge IC-Designer benötigen mindestens 3-5 Jahre Erfahrung, und ausgezeichnete analoge IC-Designer benötigen 10-Jahre oder mehr Erfahrung.

Es gibt nur wenige Hilfswerkzeuge für das analoge IC-Design, und die EDA-Tools, die verwendet werden können, sind weit weniger als das digitale IC-Design. Aufgrund des großen Stromverbrauchs des analogen IC und vieler Faktoren, die beteiligt sind, und der analoge IC muss eine hohe Stabilität beibehalten, ist der Authentifizierungszyklus lang. Darüber hinaus ist der Testzyklus des analogen IC lang und komplex.

Einige analoge IC-Produkte müssen spezielle Prozesse und Verpackungen annehmen und müssen gemeinsam mit der Waferfabrik entwickelt werden, wie BCD-Prozess und 30V-Hochspannungsprozess. Darüber hinaus erfordern einige Produkte WCPS Wafer Level Verpackung.