模擬電路的現(xiàn)狀

模擬IC的使用一直以消費類電子產(chǎn)品為主，這幾年一直保持穩(wěn)定增長。據(jù)Databeans公司對模擬IC市場調(diào)研報告顯示，全球模擬市場從2003年～2009年復(fù)合增長率為12%。這個數(shù)字要高出其它產(chǎn)品的增長率。這也預(yù)示著高性能模擬市場在今后的一段時間里發(fā)展?jié)摿薮?。在美國半?dǎo)體工業(yè)協(xié)會( SIA )的市場統(tǒng)計中也有數(shù)據(jù)顯示，在未來的2～3年發(fā)展中，模擬市場的發(fā)展將快速超越數(shù)字市場。模擬器件將成為市場及產(chǎn)品數(shù)字化時代的模擬集成電路應(yīng)用的主流。模擬IC主要應(yīng)用于在電子系統(tǒng)中執(zhí)行對模擬信號的接收、混頻、放大、比較、乘除運算、對數(shù)運算、模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換、采樣-保持、調(diào)制-解調(diào)、升壓、降壓、穩(wěn)壓等功能。

電路形式有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器(如A /D轉(zhuǎn)換器、D /A轉(zhuǎn)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(shù)/反對數(shù)放大器等)、多路模擬開關(guān)、(線性調(diào)壓器、開關(guān)電源控制器等)、智能功率各類專用IC。模擬IC在其設(shè)計和工藝技術(shù)的發(fā)展過程中，形成了具有自身特點的設(shè)計思想和工藝體系;在技術(shù)發(fā)展水平、產(chǎn)品種類、限度地滿足了信息化技術(shù)的需要;其應(yīng)用已滲透到各個領(lǐng)域，在現(xiàn)代軍、民用電子系統(tǒng)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(chǎn)品或系統(tǒng)的水平高低。在器件方面,由于應(yīng)用對模擬IC的要求千差萬別,，因此在器件方面，不僅開發(fā)出十余大類的模擬IC產(chǎn)品，而且對各類模擬數(shù)百、數(shù)千種產(chǎn)品，產(chǎn)品種類和性能水平應(yīng)有盡有，可滿足應(yīng)用的不同需要。其中，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器是模擬和數(shù)字混合信號處理電路，它的模擬電路部分占芯片面積的50%以上。

早在1986年美國的Gray教授就提出用所謂“雞蛋模型”，形象地表示了數(shù)字IC、模擬IC以及模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換(A/D)電路、數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換(D/A )電路間的關(guān)系。他把數(shù)字IC比作蛋黃，模擬IC比作蛋殼，而A/D和D/A轉(zhuǎn)換電路自然就成了連接二者的蛋清?？梢?，三者是一個有機整體，現(xiàn)實世界的非物理信號可以通過模擬電路以及A /D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號加工處理，再由D /A轉(zhuǎn)換電路和模擬電路才能轉(zhuǎn)化為我們能感知的模擬信號。在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器方面，8～14位1～80 MHz高速A/D技術(shù)已很成熟，產(chǎn)品充足，也可見到16位以上30MHz以上的A/D轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品。同時在A/D轉(zhuǎn)換器中不僅出現(xiàn)集成了多種功能的模擬IC，如多路轉(zhuǎn)換器、儀器放大器、采/保放大器等A /D轉(zhuǎn)換器子系統(tǒng)，而且還將不斷把其它模擬IC和各種數(shù)字電路如DSP、存儲器、CPU、I/O等集成在一起。美國模擬器件公司2006年發(fā)布了業(yè)界首款采用3 mm ×3 mm 10引腳LFCSP(引腳架構(gòu)芯片級封裝)超小型封裝的16 bit四數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC) ，從而滿足了工業(yè)和通信設(shè)計尺寸不斷減小的需求————這項技術(shù)開發(fā)將節(jié)省高達70%以上的印制電路板面積。在射頻放大器方面，正采用SiGe雙極技術(shù)，以滿足應(yīng)用的高性能要求。放大器正應(yīng)用于各種手持式通信設(shè)備中，要求功耗低。ADI (美國模擬器件公司)的高性能放大器系列(如AD8350工作頻率達到1 200MHz，在250MHz時噪聲系數(shù)為6. 1dB，具有很高的動態(tài)范圍、較好的線性度和共模抑制)，可有效地應(yīng)用于通信收發(fā)射機、通用增益放大系統(tǒng)、A /D緩沖器、高速數(shù)據(jù)接口驅(qū)動器等。AD I日前發(fā)布首款A(yù)D8352，能夠有效驅(qū)動無線基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) ，并達到超低失真性能。

AD8352作為ADI擴展種類系列的最新成員，適合于驅(qū)動下一代3G和4G蜂窩、寬帶WiMAX無線基礎(chǔ)設(shè)備中使用在最高實際中頻( IF)條件下的12bit～16bit ADC，驅(qū)動高速ADC達380MHz，超過同類差分放大器能達到的100MHz，具有保持優(yōu)越性能的能力。電壓調(diào)節(jié)器方面，AD I推出的接收機IF子系統(tǒng)AD6121中集成了電壓調(diào)節(jié)器，它是一種動態(tài)范圍很寬的IF放大器，是專門為CDMA (碼分多址)系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計的，可適用于2. 9V～4. 2V的電池電源工作。Motorola推出的電壓調(diào)節(jié)器系列，開關(guān)電流低，噪聲低，靜態(tài)電流極小，可在電池電源的額定電壓下降到0. 2V以內(nèi)都能調(diào)整，很適合電池供電系統(tǒng)如蜂窩電話、無繩電話及長壽命電池供電的射頻控制系統(tǒng)應(yīng)用。當今電子產(chǎn)品層出不窮、爭奇斗艷的根本原因，與其說是數(shù)字計算技術(shù)的飛速提高，不如說是模擬技術(shù)推陳出新的結(jié)果。小巧、省電、娛樂、方便..能夠滿足消費者這些要求的，正是模擬技術(shù)。所以，模擬技術(shù)造就了不同特色和檔次的電子產(chǎn)品，也為整個電子工業(yè)不斷創(chuàng)造著新的需求。因此，只有模擬技術(shù)才可令電子產(chǎn)品具有獨特的個性，突顯自己的特色。