模擬集成電路的應(yīng)用
模擬集成電路的基本電路包括電流源、單級(jí)放大器、濾波器、反饋電路、電流鏡電路等,由它們組成的高一層次的基本電路為運(yùn)算放大器、比較器,更高一層的電路有開關(guān)電容電路、鎖相環(huán)、ADC/DAC等。根據(jù)輸出與輸入信號(hào)之間的響應(yīng)關(guān)系,又可以將模擬集成電路分為線性集成電路和非線性集成電路兩大類。前者的輸出與輸入信號(hào)之間的響應(yīng)通常呈線性關(guān)系,其輸出的信號(hào)形狀與輸入信號(hào)是相似的,只是被放大了,并且按固定的系數(shù)進(jìn)行放大的。而非線性集成電路的輸出信號(hào)對(duì)輸入信號(hào)的響應(yīng)呈現(xiàn)非線性關(guān)系,比如平方關(guān)系、對(duì)數(shù)關(guān)系等,故稱為非線性電路。
常見的非線性電路有振蕩器、定時(shí)器、鎖相環(huán)電路等。模擬集成電路的典型應(yīng)用如下圖所示,輸入溫度、濕度、光學(xué)、壓電、聲電等各種傳感器或天線采集的外界自然信號(hào),經(jīng)過模擬電路預(yù)處理后,轉(zhuǎn)為合適的數(shù)字信號(hào)輸入到數(shù)字系統(tǒng)中;經(jīng)過數(shù)字系統(tǒng)處理后的信號(hào)再通過模擬電路進(jìn)行后處理,轉(zhuǎn)換為聲音、圖像、無線電波等模擬信號(hào)進(jìn)行輸出。
相對(duì)于數(shù)字集成電路基于標(biāo)準(zhǔn)單元庫(kù)使用EDA工具軟件進(jìn)行自動(dòng)化設(shè)計(jì)的方法,模擬電路卻保留了人工設(shè)計(jì)的方法,當(dāng)然也有大量的電路畫圖和仿真軟件工具,和一些成熟的電路單元可以使用,但是要設(shè)計(jì)出好的模擬集成電路,更多的是依靠設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)。因?yàn)槟M電路要考慮的因素更多,除了數(shù)字集成電路關(guān)注的速度、功耗和面積之外,還需要考慮增益、精度等性能指標(biāo),考慮噪聲、串?dāng)_、溫度、器件非線性度等對(duì)性能的影響。
模擬集成電路介紹
模擬集成電路主要是指由電容、電阻、晶體管等組成的模擬電路集成在一起用來處理模擬信號(hào)的集成電路。有許多的模擬集成電路,如運(yùn)算放大器、模擬乘法器、鎖相環(huán)、電源管理芯片等。模擬集成電路的主要構(gòu)成電路有:放大器、濾波器、反饋電路、基準(zhǔn)源電路、開關(guān)電容電路等。