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Blog de PCB - ¿¿ cuál es la diferencia entre un IC analógico y un IC digital?

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Blog de PCB - ¿¿ cuál es la diferencia entre un IC analógico y un IC digital?

¿¿ cuál es la diferencia entre un IC analógico y un IC digital?

2022-10-25
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Author:iPCB

El IC es el nombre general de los productos de componentes semiconductores. El IC se puede dividir en IC digital, IC analógico, Funciones del IC de microondas y otros IC.


El IC digital es el IC que transmite, procesa y procesa señales digitales. Es la variedad de IC más utilizada y de más rápido desarrollo en los últimos años. Se puede dividir en IC digital universal e IC digital especial.

El IC analógico es el IC que procesa señales analógicas naturales continuas (como luz, sonido, velocidad y temperatura). Los IC analógicos se pueden dividir en IC analógicos estándar e IC analógicos de aplicaciones especiales de acuerdo con sus aplicaciones. Si se divide por tecnología, el IC analógico se puede dividir en un IC lineal que solo procesa señales analógicas y un IC híbrido que procesa señales analógicas y digitales al mismo tiempo.


El IC analógico estándar incluye amplificadores, regulación de tensión y comparación de referencia, interfaz de señal, conversión de datos, comparadores y otros productos; El IC analógico Especial se aplica principalmente en cuatro áreas: comunicaciones, automóviles, periféricos informáticos y electrónica de consumo.

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Resuma brevemente la diferencia entre los dos:

El circuito digital IC es un dispositivo que procesa señales digitales, como cpu, circuitos lógicos, etc.; Los circuitos analógicos IC son dispositivos que procesan y proporcionan señales analógicas, como amplificadores operativos, reguladores lineales, fuentes de voltaje de referencia, etc. todos son IC analógicos. Las señales procesadas por el IC analógico son continuas y se pueden convertir en ondas sinusoidales para la investigación, mientras que el IC digital procesa señales discontinuas, todas ondas cuadradas de pulso.

Diferentes dispositivos digitales tienen diferentes procesos de fabricación, por lo que requieren diferentes tensiones de alimentación, por lo que necesitan más tecnología analógica de gestión de energía. Con el desarrollo de la tecnología digital, la tecnología analógica se distribuye alrededor de la tecnología digital y es inseparable de la tecnología digital. La comparación entre la tecnología digital y la tecnología analógica es la siguiente.


Vamos a explicar la diferencia entre un IC analógico y un IC digital a partir de las cuatro características del IC analógico.

1. el ciclo de vida puede durar hasta 10 años.

El IC digital destaca la relación entre velocidad operativa y coste. Objetivos Diseño de IC digital Alcanzar la velocidad de funcionamiento objetivo al menor costo posible. Los diseñadores deben adoptar constantemente algoritmos más eficientes para procesar señales digitales., O usar nuevos procesos para mejorar la integración y reducir costos. Por lo tanto, El ciclo de vida del IC digital es corto, Aproximadamente 1 - 2 años.

El IC analógico enfatiza alta relación señal - ruido, baja distorsión, bajo consumo de energía, alta fiabilidad y estabilidad. Una vez que el producto alcance los objetivos de diseño, tendrá vitalidad a largo plazo. Hay muchos productos IC analógicos que tienen un ciclo de vida de más de 10 años. Por ejemplo, el amplificador operativo de audio ne5532 es uno de los IC de amplificación de audio más utilizados desde su lanzamiento a finales de la década de 1970. Casi el 50% de los altavoces multimedia utilizan el ne5532 y tienen una vida útil de más de 25 años. Debido al largo ciclo de vida, el precio de los IC analógicos suele ser bajo.


2. procesos especiales, menos procesos CMOS

La mayoría de los IC digitales utilizan la tecnología cmos, mientras que los IC analógicos rara vez utilizan la tecnología cmos. Porque los IC analógicos suelen requerir una salida de alto voltaje o alta corriente para conducir otros componentes, mientras que la tecnología CMOS tiene poca capacidad de conducción. Además, la clave del IC analógico es la baja distorsión y la alta relación señal - ruido, que son relativamente fáciles de lograr a altas tensiones. La tecnología CMOS se aplica principalmente a entornos de baja tensión por debajo de 5v y se desarrolla constantemente en la dirección de baja tensión.

Por lo tanto, el IC analógico utilizó el proceso bipolar en las primeras etapas, pero el proceso bipolar tiene un alto consumo de energía, por lo que el proceso bicmos reapareció, combinando las ventajas del proceso bipolar y el proceso cmos. Además, existe el proceso cd, que combina el proceso CMOS con el proceso dmos. El proceso BCD combina las ventajas de los procesos bipolares, CMOS y dmos. En el campo de alta frecuencia, también existen procesos sige y gaas. Estos procesos especiales requieren la cooperación de la fundición de obleas y la familiaridad de los diseñadores, mientras que los diseñadores de IC digital básicamente no necesitan considerar los problemas del proceso.


3. estrecha relación con los componentes

El IC analógico debe tener buenas características de amplificación de corriente, características de corriente pequeña, características de frecuencia, etc. en toda la zona de trabajo lineal; Debido a las necesidades de las características técnicas en el diseño, a menudo es necesario considerar la estructura simétrica del diseño del componente y la forma de coincidencia de los parámetros del componente; El IC analógico también debe tener un rendimiento de bajo ruido y baja distorsión. Resistencias, condensadores e inductores generan ruido o distorsión, y los diseñadores deben considerar el impacto de estos componentes.

Para los circuitos digitales, no hay ruido ni distorsión, y los diseñadores de circuitos digitales no necesitan considerar estos factores en absoluto. Además, debido a las limitaciones de la tecnología de proceso, los circuitos analógicos deben diseñarse con o sin resistencias y condensadores, especialmente resistencias de alta resistencia y condensadores de gran capacidad, para mejorar la integración y reducir costos.

Algunos IC de radiofrecuencia están Placa de circuito impreso También hay que tener en cuenta, En Diseño de IC digital. Por lo tanto, Los diseñadores de IC analógicos deben estar familiarizados con casi todos los componentes electrónicos.


4. pocas herramientas auxiliares y largos ciclos de prueba

Diseñador de IC analógico Se necesitan conocimientos integrales y experiencia a largo plazo. Diseñador de IC analógico Es necesario familiarizarse con los procesos y procesos de fabricación de IC y obleas., Y las características eléctricas y físicas de la mayoría de los componentes. Normalmente, Pocos diseñadores están familiarizados con los procesos y procesos de fabricación de IC y obleas.. En términos de experiencia, Los diseñadores de IC analógicos necesitan al menos 3 - 5 años de experiencia, Excelentes diseñadores de IC analógicos requieren 10 años o más de experiencia.

Hay pocas herramientas auxiliares para el diseño de IC analógicos, y las herramientas EDA disponibles son mucho menores que las del diseño de IC digital. Debido al gran consumo de energía del IC analógico, muchos factores involucrados y el IC analógico debe mantener una alta estabilidad, el ciclo de certificación es largo. Además, el ciclo de prueba del IC simulado es largo y complejo.

Algunos productos IC analógicos requieren procesos y envases especiales y deben desarrollarse conjuntamente con fabs, como el proceso BCD y el proceso de alta presión de 30v. Además, algunos productos requieren encapsulamiento a nivel de obleas wcps.