Data PCB - Apa perbezaan antara IC analog dan IC digital?

IC ialah nama umum produk komponen setengah konduktor. IC boleh dibahagi menjadi IC digital, IC analog, IC microwave dan ICs lain mengikut fungsi mereka.

IC digital adalah IC yang menghantar, proses dan proses isyarat digital. Ia adalah pelbagai IC yang paling digunakan dan berkembang paling cepat dalam tahun-tahun terakhir. Ia boleh dibahagi menjadi IC digital umum dan IC digital istimewa.

ICs analog adalah ICs yang memproses isyarat analog alami terus menerus seperti cahaya, bunyi, kelajuan dan suhu. ICs analog boleh dibahagi ke ICs analog piawai dan ICs analog aplikasi istimewa mengikut aplikasi mereka. Jika dibahagi dengan teknologi, ICs analog boleh dibahagi menjadi ICs linear yang hanya memproses isyarat analog dan ICs hibrid yang secara bersamaan memproses isyarat analog dan digital.

IC analog piawai termasuk penyampai, peraturan tekanan dan perbandingan rujukan, antaramuka isyarat, pertukaran data, perbandingan dan produk lain; IC analog aplikasi istimewa terutama digunakan dalam empat medan: komunikasi, kereta, komputer periferik dan elektronik pengguna.

Secara singkat singkatkan perbezaan antara kedua-dua:

IC litar digital adalah peranti yang memproses isyarat digital, seperti CPU, litar logik, dll; IC sirkuit analog adalah peranti yang memproses dan menyediakan isyarat analog, seperti penyembah operasi, pengatur linear, sumber tenaga rujukan, dll. Semuanya adalah ICs analog. Isyarat yang diproses oleh IC analog adalah terus menerus dan boleh diubah ke gelombang sinus untuk kajian, sementara yang diproses oleh IC digital adalah isyarat terus menerus, yang semua gelombang kuasa puls.

Peranti digital berbeza mempunyai proses penghasilan berbeza, jadi voltas bekalan kuasa berbeza diperlukan, jadi teknologi analog pengurusan kuasa lebih diperlukan. Dengan pembangunan teknologi digital, teknologi analog dikedarkan sekitar teknologi digital dan tidak boleh dipisahkan dari teknologi digital. Perbandingan antara teknologi digital dan teknologi analog adalah seperti ini.

Mari jelaskan perbezaan antara IC analog dan IC digital dari empat ciri-ciri IC analog.

1. Ciklus hidup boleh selama 10 tahun.

IC Digital menekankan nisbah antara kelajuan operasi dan kos. Tujuan desain IC digital adalah untuk mencapai kelajuan operasi sasaran pada kos paling rendah yang mungkin. Penjana mesti sentiasa menerima algoritma yang lebih efisien untuk memproses isyarat digital, atau menggunakan proses baru untuk meningkatkan integrasi dan mengurangi kos. Oleh itu, siklus hidup IC digital sangat pendek, kira-kira 1-2 tahun.

ICs analog menekankan nisbah isyarat-hingga-bunyi tinggi, kerosakan rendah, konsumsi kuasa rendah, kepercayaan tinggi dan kestabilan. Apabila produk mencapai tujuan desain, ia akan mempunyai vitalitas jangka panjang. Terdapat banyak produk IC analog dengan siklus hidup lebih dari 10 tahun. Contohnya, pemamplikan operasi audio NE5532 adalah salah satu ICs pemamplikan audio yang paling biasa digunakan sejak ia diperkenalkan pada akhir 1970-an. Hampir 50% pembicara multimedia menggunakan NE5532, dengan siklus hidup lebih dari 25 tahun. Kerana siklus hidup panjang, harga IC analog biasanya rendah.

2. Proses khas, kurang proses CMOS

ICs digital kebanyakan menggunakan teknologi CMOS, sementara ICs analog jarang menggunakan teknologi CMOS. Kerana ICs analog biasanya perlu keluarkan tekanan tinggi atau arus tinggi untuk memandu komponen lain, sementara teknologi CMOS mempunyai kemampuan memandu yang lemah. Selain itu, kekunci untuk ICs analog adalah kerosakan rendah dan nisbah isyarat-kepada-bunyi tinggi, yang kedua-dua adalah relatif mudah untuk dicapai di bawah tenaga tinggi. Teknologi CMOS terutama digunakan dalam persekitaran tenaga rendah di bawah 5V, dan terus berkembang ke arah tenaga rendah.

Oleh itu, ICs analog menggunakan proses Bipolar pada tahap awal, tetapi proses Bipolar mempunyai konsumsi kuasa tinggi, jadi proses BiCMOS muncul lagi, menggabungkan keuntungan proses Bipolar dan proses CMOS. Selain itu, terdapat proses CD, yang menggabungkan proses CMOS dengan proses DMOS. Proses BCD menggabungkan keuntungan proses Bipolar, CMOS dan DMOS. Dalam medan frekuensi tinggi, terdapat juga proses SiGe dan GaAS. Proses istimewa ini memerlukan kerjasama dari pembinaan wafer dan kegemaran para perancang, sementara perancang IC digital pada dasarnya tidak perlu mempertimbangkan isu proses.

3. Hubungan dekat dengan komponen

IC analog mesti mempunyai ciri-ciri amplifikasi semasa yang baik, ciri-ciri semasa kecil, ciri-ciri frekuensi, dll. dalam seluruh kawasan kerja linear; Kerana perlukan ciri-ciri teknikal dalam desain, sering diperlukan untuk mempertimbangkan struktur simetrik bentangan komponen dan bentuk yang sepadan parameter komponen; ICs analog juga mesti mempunyai bunyi rendah dan prestasi pencerobohan rendah. Resistor, kondensator dan induktor akan menghasilkan bunyi atau kerosakan, dan desainer mesti mempertimbangkan kesan komponen ini.

Untuk litar digital, tiada bunyi dan kerosakan, dan pereka litar digital tidak perlu mempertimbangkan faktor-faktor ini sama sekali. Selain itu, disebabkan keterangan teknologi proses, sirkuit analog patut dirancang dengan atau tanpa penentang dan kondensator, terutama penentang penentang tinggi dan kondensator kapasitas besar, untuk meningkatkan integrasi dan mengurangi kos.

Bentangan beberapa ICs RF pada PCB mesti juga dianggap, yang tidak dianggap dalam desain IC digital. Oleh itu, desainer IC analog mesti akrab dengan hampir semua komponen elektronik.

4. Beberapa alat bantuan, siklus ujian panjang

Rancang IC Analog memerlukan pengetahuan kompleks dan pengalaman jangka panjang. Rancang IC Analog perlu berkenalan dengan proses dan proses penghasilan IC dan wafer, serta karakteristik elektrik dan fizik kebanyakan komponen. Biasanya, sedikit perancang yang biasa dengan proses penghasilan dan aliran IC dan wafer. Dalam pengalaman, desainer IC analog memerlukan sekurang-kurangnya 3-5 tahun pengalaman, dan perancang IC analog yang hebat memerlukan 10 tahun atau lebih pengalaman.

Terdapat beberapa alat bantuan untuk desain IC analog, dan alat EDA yang boleh digunakan jauh kurang daripada desain IC digital. Kerana penggunaan kuasa besar IC analog dan banyak faktor yang terlibat, dan IC analog mesti menjaga kestabilan tinggi, siklus pengesahihan panjang. Selain itu, siklus ujian IC analog panjang dan kompleks.

Beberapa produk IC analog perlu mengadopsi proses khusus dan pakej, dan mesti dikembangkan bersama-sama dengan kilang wafer, seperti proses BCD dan proses tenaga tinggi 30V. Selain itu, beberapa produk memerlukan pakej aras wafer WCPS.