Liniowy układ scalony
Liniowy układ scalony lub układ analogowy to zestaw miniaturowych elektronicznych obwodów analogowych utworzonych na jednym kawałku materiału półprzewodnikowego .
Opis
Napięcie i prąd w określonych punktach obwodów analogowych układów scalonych zmieniają się w sposób ciągły w czasie . Z kolei chipy cyfrowe przypisują znaczenie napięciom lub prądom tylko na dyskretnych poziomach. Oprócz tranzystorów układy analogowe często zawierają większą liczbę elementów pasywnych ( kondensatory , rezystory i cewki indukcyjne ) niż układy cyfrowe. Zwykle unika się cewek indukcyjnych ze względu na ich duży rozmiar fizyczny i trudności z włączeniem ich do monolitycznych półprzewodnikowych układów scalonych. Niektóre obwody, np żyratory często mogą działać jako odpowiedniki cewek indukcyjnych, podczas gdy są zbudowane tylko z tranzystorów i kondensatorów.
Chipy analogowe mogą również zawierać cyfrowe elementy logiczne, które zastępują niektóre funkcje analogowe lub umożliwiają komunikację chipa z mikroprocesorem . Z tego powodu, a także ponieważ logika jest powszechnie wdrażana przy użyciu CMOS , chipy te zazwyczaj wykorzystują procesy BiCMOS , wdrażane przez firmy takie jak Freescale , Texas Instruments , STMicroelectronics i inne. Nazywa się to „mieszanym przetwarzaniem sygnału” i umożliwia projektantowi włączenie większej liczby funkcji do jednego układu. Niektóre z zalet tej mieszanej technologii obejmują ochronę ładunku, mniejszą liczbę części i wyższą niezawodność.
Czysto analogowe układy scalone w przetwarzaniu informacji zostały w większości zastąpione układami cyfrowymi. Chipy analogowe są nadal wymagane w przypadku sygnałów szerokopasmowych, aplikacji o dużej mocy i interfejsów przetworników . Badania i przemysł w tej specjalności wciąż się rozwijają i prosperują. Niektóre przykłady długowiecznych i dobrze znanych analogowych układów scalonych to wzmacniacz operacyjny 741 i układ scalony timera 555 .
zasilające są również uważane za układy analogowe. Ich głównym celem jest wytworzenie dobrze regulowanego napięcia wyjściowego dla innych układów w systemie. Ponieważ wszystkie układy elektroniczne wymagają zasilania elektrycznego, układy scalone zasilaczy ( układy scalone zarządzania energią , PMIC) są ważnymi elementami tych układów.
Do ważnych podstawowych elementów konstrukcyjnych układów analogowych należą:
- obecne źródło
- aktualne lustro
- wzmacniacz różnicowy
- odniesienie napięcia , odniesienie napięcia pasma wzbronionego
Wszystkie powyższe elementy składowe obwodów można wdrożyć przy użyciu technologii bipolarnej, a także technologii metal-tlenek-krzem (MOS). Odniesienia pasma wzbronionego MOS wykorzystują do swojego działania boczne tranzystory bipolarne.
Do osób, które specjalizowały się w tej dziedzinie, należą między innymi Bob Widlar , Bob Pease , Hans Camenzind , George Erdi , Jim Williams i Barrie Gilbert .
Zobacz też
- Inteligentne technologie zasilania i wykrywania
- Oscylatory CMOS (AN-118)
- CMOS Schmitt Trigger — wyjątkowo wszechstronny element konstrukcyjny (AN-140)
- Oscylatory kwarcowe HCMOS (AN-340)
Dalsza lektura
- Projektowanie układów analogowych ; Hansa Camenzinda ; Wirtualny mól książkowy; 244 strony; 2005; ISBN 978-1589397187 . (bezpłatna książka)