IC 기판 - 아날로그 집적 회로 및 신호 처리

아날로그 집적회로는 주로 콘덴서, 저항기, 트랜지스터 등으로 구성된 집적회로를 가리키며 아날로그 신호를 집적처리한다.아날로그 집적회로는 연산 증폭기, 아날로그 곱셈기, 자물쇠 링, 전원 관리 칩 등 다양하다. 아날로그 집적회로의 주요 부품은 증폭기, 필터, 피드백 회로, 참조 소스 회로, 스위치 콘덴서 회로 등이다.

아날로그 집적 회로

아날로그 집적 회로의 특성

아날로그 집적회로의 특수 소자는 디지털 집적회로에 비해 소자 용도와 회로 구조 면에서 특징이 있다.

1: 개별 부품의 정밀도는 그리 높지 않으며 온도의 영향을 많이 받습니다.그러나 동일한 실리콘 조각에서 동일한 공정으로 제조된 어셈블리는 상대적으로 일관된 성능 또는 더 나은 어셈블리 대칭성을 갖습니다.

2: 회로의 소자는 모두 같은 실리콘 조각에 집중되어 있고 서로 매우 가깝기 때문에 온도차가 크지 않고 같은 유형의 소자의 온도 특성이 같기 때문에 온도 대칭성이 좋다.

3: 저항기의 저항 범위는 일정한 한계가 있는데, 보통 수십 옴에서 수만 옴 사이이며, 너무 높거나 너무 낮으면 제조하기 어렵다.

4: 콘덴서는 일반적으로 100pF를 초과하지 않으며, 큰 콘덴서는 제조하기 쉽지 않다.전기 감각에 관해서는, 그것은 매우 작은 값으로 제한되어 있으며, 가능한 한 피해야 한다.

5: 세로 npn관의 p값은 상대적으로 크지만 가로 pnp관의 p값은 매우 작지만 그 pn결합 내압은 비교적 높다.다양한 통합 컴포넌트에서 수직 NPN 트랜지스터는 설치 공간이 작고 성능이 좋으며 저항기와 콘덴서는 설치 공간이 넓고 범위가 좁습니다.

아날로그 집적 회로 원리

정보 기술에서 디지털 집적 회로는 디지털 신호가 가지고 있는 정보를 처리하는 데 주도적인 역할을 발휘하고 디지털 신호는 시간과 수량에서 모두 이산 값을 가진다.그러나 자연계에서 신호의 시간과 수량의 변화는 연속적이다. 예를 들어 바람의 소리, 물의 흐름 등이다. 이런 신호를 아날로그 신호라고 부른다.이에 따라 아날로그 신호를 처리하는 회로를 아날로그 회로라고 하고, 아날로그 정보를 처리하는 집적 회로를 아날로그 집적 회로라고 한다.디지털 회로는 단순히 처리 또는 전송의 편의를 위해 자연과 직접 상호 작용할 수 없습니다.디지털 시스템의 장점을 최대한 활용하기 위해 먼저 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고 용량이 크고 속도가 빠르며 방해에 강하고 보안성이 좋은 현대 디지털 시스템에 입력한 다음에 아날로그 신호 출력으로 전환한다.

집적회로의 주인공은 트랜지스터이고 아날로그 집적회로도 예외가 아니다.그러나 그들은 트랜지스터의 증폭 효과를 이용하고 디지털 집적 회로는 트랜지스터의 스위치 효과를 이용한다.대부분의 초기 아날로그 집적 회로는 양극 결정 튜브를 사용합니다.CMOS 기술의 성숙으로 초기 CMOS 회로의 속도가 느린 단점을 극복하고 전력 소비량이 낮으며 공정 업그레이드가 편리하고 (CMOS의 비율을 낮추는 등) 장점이 있습니다.이제 아날로그 집적회로와 디지털 모드 혼합 집적회로 (디지털 회로와 아날로그 회로가 통합되어 있음) 도 일반적으로 CMOS를 사용하여 설계하고 구현합니다.

아날로그 집적 회로의 분류

아날로그 집적회로 제품은 세 종류로 나뉜다: 첫 번째 종류는 통용 회로, 예를 들면 연산 증폭기, 곱셈기, 자물쇠 링, 유원 필터 및 모수와 모수 변환;두 번째 유형은 오디오 시스템, TV 수신기, 비디오 레코더 및 통신 시스템과 같은 전문 집적 회로 시리즈입니다.세 번째 유형은 단편기 송신기, 단편기 수신기 등 단편기 통합 시스템이다.

아날로그 집적 회로의 응용

아날로그 집적회로의 기본 회로는 전류원, 단급 증폭기, 필터, 피드백 회로, 전류경 회로 등이다. 이들로 구성된 고급 기본 회로는 연산 증폭기와 비교기이고, 고급 회로는 스위치 커패시터 회로, 자물쇠 고리, ADC/DAC 등이다.출력과 입력 신호 간의 응답 관계에 따라 아날로그 집적 회로는 선형 집적 회로와 비선형 집적 회로 두 가지로 나눌 수 있다.

전자의 출력과 입력 신호 사이의 응답은 일반적으로 선형이며, 출력 신호의 모양은 입력 신호와 비슷하지만, 단지 그것이 고정된 계수를 확대하고 확대할 뿐이다.비선형 집적 회로의 출력 신호가 입력 신호에 대한 응답은 제곱 관계, 대수 관계 등 비선형 관계를 나타내기 때문에 비선형 회로라고 불린다.흔히 볼 수 있는 비선형 회로는 발진기, 타이머, 자물쇠 링 회로 등이다. 아날로그 집적회로의 전형적인 응용은 아래 그림과 같다. 온도, 습도, 광학, 압전, 음향학과 같은 다양한 센서나 안테나가 수집하는 외부 자연 신호,아날로그 회로에서 미리 처리하여 적절한 디지털 신호로 변환하여 디지털 시스템에 입력한다;디지털 시스템에서 처리된 신호는 아날로그 회로를 통해 처리되며 소리, 이미지 및 무선 전파와 같은 아날로그 신호로 변환되어 출력됩니다.

PCB 설계에서 아날로그 신호는 어떻게 처리합니까?

아날로그 신호의 연속성 때문에 전압 변화는 아날로그 신호에 현저한 영향을 미치고 아날로그 신호는 최종적으로 전압 신호이다.따라서 전통적인 PCB 설계에서는 일반적으로 케이블을 10-15mil로 두껍게 해야 합니다.

둘째, 아날로그 신호의 간섭 저항력이 상대적으로 떨어지므로 격리와 참고지를 고려해야 한다.격리에는 먼저 디지털 영역과 아날로그 영역을 분리하고 디지털 영역과 아날로그 영역을 분리하여 그들 사이의 교란을 피하는 것이 포함된다.

아날로그 집적 회로는 매우 중요한 전자 부품으로 각종 신호 처리 임무를 완성할 수 있으며 각 분야에서 광범위하게 응용되고 있다.