模擬集成電路的應用
模擬集成電路的基本電路包括電流源、單級放大器、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算放大器、比較器,更高一層的電路有開關電容電路、鎖相環、ADC/DAC等。根據輸出與輸入信號之間的響應關系,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之間的響應通常呈線性關系,其輸出的信號形狀與輸入信號是相似的,只是被放大了,并且按固定的系數進行放大的。而非線性集成電路的輸出信號對輸入信號的響應呈現非線性關系,比如平方關系、對數關系等,故稱為非線性電路。
常見的非線性電路有振蕩器、定時器、鎖相環電路等。模擬集成電路的典型應用如下圖所示,輸入溫度、濕度、光學、壓電、聲電等各種傳感器或天線采集的外界自然信號,經過模擬電路預處理后,轉為合適的數字信號輸入到數字系統中;經過數字系統處理后的信號再通過模擬電路進行后處理,轉換為聲音、圖像、無線電波等模擬信號進行輸出。
相對于數字集成電路基于標準單元庫使用EDA工具軟件進行自動化設計的方法,模擬電路卻保留了人工設計的方法,當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,但是要設計出好的模擬集成電路,更多的是依靠設計者的經驗。因為模擬電路要考慮的因素更多,除了數字集成電路關注的速度、功耗和面積之外,還需要考慮增益、精度等性能指標,考慮噪聲、串擾、溫度、器件非線性度等對性能的影響。
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的集成電路。有許多的模擬集成電路,如運算放大器、模擬乘法器、鎖相環、電源管理芯片等。模擬集成電路的主要構成電路有:放大器、濾波器、反饋電路、基準源電路、開關電容電路等。