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。
模擬集成電路的發展歷程
1958年,杰克·基爾比在鍺材料上用5個元件實現了一個簡單的振蕩器電路,成為世界上第一塊集成電路。這一發明揭開了20世紀信息革命的序幕,標志著電子時代的到來。隨著以計算機和通信技術為代表的高科技產品在國防科技、工業生產和日常生活中越來越廣泛的應用,以集成電路為代表的微電子產業也進入了一個前所未有的發展階段。在信息技術中,數字集成電路是主角,其處理對象是以數字信號承載的信息,而數字信號在時間、量的方面是取離散值的。但是自然界的信號在時間和量方面的變化是連續的,比如風聲、水流量等,這樣的信號稱為模擬信號,相應地處理模擬信號的電路稱為模擬電路,而用來處理模擬信號的集成電路則稱為模擬集成電路。
模擬IC主要應用于在電子系統中執行對模擬信號的接收、混頻、放大、比較、乘除運算、對數運算、模擬-數字轉換、采樣-保持、調制-解調、升壓、降壓、穩壓等功能。電路形式有數據轉換器(如A /D轉換器、D /A轉換器等)、運算放大器、大器、寬帶放大器等)、非線性放大器(模擬乘法器、數/反對數放大器等)、多路模擬開關、(線性調壓器、開關電源控制器等)、智能功率各類專用IC。
模擬IC在其設計和工藝技術的發展過程中,形成了具有自身特點的設計思想和工藝體系;在技術發展水平、產品種類、限度地滿足了信息化技術的需要;其應用已滲透到各個領域,在現代軍、民用電子系統中,模擬了重要角色;在信息化的各種場合,都離不開高性能的模擬IC,模擬IC性能水平的高低常常決定著電子產品或系統的水平高低。
模擬IC的三大分類
第一類是通用型電路,如運算放大器、相乘器、鎖相環路、有源濾波器和數-模與模-數變換等;
第二類是專用型電路,如音響系統、電視接收機、錄像機及通信系統等專用的集成電路系列;
第三類是單片集成系統,如單片發射機、單片接收機等。
模擬IC的發展趨勢
當今電子產品層出不窮、爭奇斗艷的根本原因,與其說是數字計算技術的飛速提高,不如說是模擬技術推陳出新的結果。小巧、省電、娛樂、方便,能夠滿足消費者這些要求的,正是模擬IC技術。模擬電路當前呈現出三個突出趨勢,即高性能分立器件、模數混合和SOC。隨著工藝水平的提高,EDA工具、Foundry工藝PDK的完善以及設計水平的提高,模擬IC正在步入新的發展時代。為了保證最佳的系統性能、最高的可靠性、最小的體積和最低的成本,數字和模擬IC的設計及制造正在趨向于統一的加工平臺,由單一的功能電路向系統級電路發展,這也是最具潛力的IC發展方向——SOC。
國內廠商機遇來臨
模擬IC的起源地在美國,全球最厲害的模擬IC廠商有一大半在美國,即便現在,中國也沒有一家廠商能躋身世界前十模擬IC的陣列。但是,中國廠商的機會是有的,因為中國經濟增速快,電子應用百花齊放,中國成為全球電子市場的中心。國內也有很多不錯的模擬IC廠家,如杭州士蘭微電子、全志科技、瑞芯微、華大半導體和艾為電子等,它們可能在技術、規模及市場占有率不及TI、ADI等全球最厲害的廠商,但是潛力巨大,國產化這一趨勢不可逆轉,正是它們發展的機遇。
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原文標題:模擬集成電路的發展史,國內廠商迎來發展機遇
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