Circuit intégré analogique :pourquoi vous en avez besoin

Le circuit intégré analogique est l'une des catégories du CI. De plus, c'est un composant fondamental de la plupart des appareils électroniques.

Par exemple, vous pouvez trouver ce type de circuit intégré dans la plupart des appareils électroniques grand public. Pourquoi? Parce que le CI aide les appareils numériques, les ordinateurs, les téléphones portables, etc. à fonctionner.

En outre, ce circuit intégré est utile pour les signaux à large bande et d'autres applications à puissance plus élevée. Ainsi, d'excellents exemples de ce circuit intégré sont la minuterie 555, les amplificateurs opérationnels, les capteurs, etc.

Mais l'appareil ne s'applique pas à tous les appareils électroniques. Par conséquent, nous avons créé cet article pour discuter du circuit intégré analogique. Ainsi, vous apprendrez ce que c'est, pourquoi vous en avez besoin, et plus encore.

Continuons !

Qu'est-ce qu'un circuit intégré analogique ?

Décrire le circuit intégré analogique

Source :Wikimedia Commons

Cet appareil est un composant principal de la plupart des appareils électroniques. De plus, il aide à gérer les signaux libres de fonctionner de zéro (zéro) à la pleine tension d'alimentation.

De plus, le circuit a généralement deux entrées ; une entrée est positive, tandis que l'autre est négative. De plus, chacune des entrées est respectivement non inverseuse et inverseuse.

De plus, les composants qui composent un circuit intégré analogique sont :

• Condensateurs
• Résistances
• Semi-conducteurs
• Inducteurs

Ainsi, vous pouvez utiliser l'appareil pour concevoir :

• Amplificateurs opérationnels
• Oscillateurs
• filtres actifs
• Régulateurs linéaires
• Boucles à verrouillage de phase logicielles

Cependant, il est crucial de prendre en compte les paramètres des semi-conducteurs tels que la résistance, la dissipation de puissance et le gain de puissance.

En d'autres termes, le circuit intégré analogique fonctionne en modifiant différentes entrées analogiques telles que la chaleur, le son et la lumière. En outre, il les convertit en signaux numériques et en zéros pour le traitement. De plus, les circuits intégrés analogiques ont une durée de vie plus longue que les appareils électroniques.

Pourquoi avez-vous besoin d'électronique analogique ?

Commutateur analogique intégré

Source :Wikimedia Commons

Même si les choses ont évolué dans l'industrie électronique, l'analogique continue de se développer. Sans aucun doute, la plupart des choses sont numériques, mais il est plus pratique de représenter les nombres numériquement dans un système binaire. Par exemple, il est plus facile de relier « 1 » et « 0 » comme « ON » et « OFF ».

Ainsi, contrairement à la conception de circuits intégrés numériques, la conception de circuits intégrés analogiques nécessite plus d'attention pour :

• Chaque circuit
• Les caractéristiques exactes du transistor
• La taille

La raison est simple. De nos jours, la plupart des appareils sont numériques, de sorte que les concepteurs de circuits intégrés analogiques sont obligés de travailler avec des fonctionnalités et des contraintes de processus. Pourquoi? Parce que les caractéristiques et les contraintes du processus sont plus adaptées aux circuits intégrés numériques.

Spécification de conception pour CI analogique

Comme les circuits intégrés numériques, les concepteurs analogiques doivent commencer par un éventail de fonctionnalités et de spécifications. Ensuite, ils utilisent des modèles fonctionnels et actifs pour les différentes fonctions afin de réduire les contraintes des circuits intégrés analogiques.

Ensuite, ils proposent :

• Caractéristiques du processus
• Tapez
• Taille de l'appareil

Ainsi, dans la plupart des cas, cela inclut :

• Ajout de technologies de condensateurs et d'inductances
• Le chiffre standard pour les circuits intégrés et les sous-circuits
• Faire le choix du transistor

De plus, vous pouvez créer des simulations de haut niveau et même déterminer les contraintes des sous-blocs avec un HDL comme VHDL-AMS.

Le flux de conception pour les circuits intégrés analogiques

Voici les étapes requises pour la conception d'un circuit intégré analogique :

1. Spécification de conception

• Développement de bancs de test
• Topologies
• Contraintes
• Spécifications

2. Conception schématique de flux

• Simulation et optimisation de circuits
• Entrée schématique au niveau du circuit
• Spécification du bloc HDL
• Simulation d'architecture HDL
• Entrée schématique au niveau du système

3. Flux somatique

• Enregistrement
• Simulation post-mise en page
• Extraction parasite
• Mise en page versus schématique (LVS)
• Vérification des règles de conception (DRC)
• Entrée de mise en page basée sur PCell

Conception de circuits intégrés analogiques

Une conception de circuit intégré analogique simple

Source :ExpliquezceCast

En effet, il y a un processus que vous devez suivre pour concevoir une conception de circuit intégré analogique. De plus, la procédure implique les éléments suivants sans ordre particulier :

• Simulation de circuits
• Conception du système
• Conception de circuits
• Débogage du circuit
• Débogage du système
• Vérification
• Simulations système
• Conception du schéma de circuit intégré
• Fabrication
• Interconnexion
• Conception de composants
• Débogage de l'appareil

Mais, l'aspect pratique de la conception de circuits intégrés analogiques implique :

1. Le système de niveau de bloc

Il est également connu sous le nom de système de niveau cellulaire. De plus, ce système inclut les tactiques nécessaires pour créer une conception au niveau du bloc pour un circuit intégré particulier. Ainsi, lorsque vos conceptions sont définies, reliez chacune d'elles pour former un système complet au niveau des blocs.

2. Le circuit de niveau composant

Les composants que vous utiliserez ici sont basés sur les résultats du système au niveau du bloc.

Ainsi, lorsque vous disposez des composants appropriés, connectez-les pour créer le circuit au niveau des composants. Ensuite, vous pouvez l'utiliser comme circuit primaire de votre conception analogique. De plus, cela fonctionne également pour la simulation.

3. Confirmation du circuit de niveau composant

Vous pouvez également utiliser le circuit au niveau des composants pour confirmation. Mais cela se produit après avoir simulé la conception du circuit. Ainsi, avec le résultat de la simulation, vous pouvez vérifier le circuit au niveau des composants du circuit intégré analogique.

4. Création d'IC

En effet, il y a plusieurs étapes à suivre pour créer des circuits intégrés analogiques. Tout d'abord, vous pouvez commencer par utiliser des matériaux semi-conducteurs pour fabriquer la plaquette semi-conductrice. Ou vous pouvez obtenir une tranche de semi-conducteur prête à l'emploi.

Ensuite, vous pouvez ajouter différents composants électroniques tels que les transistors, les condensateurs, les résistances, etc., à la plaquette. Ensuite, vous pouvez emballer la puce, qui forme le package IC.

5. IC de test et de débogage

A ce stade, vous pouvez tester le circuit intégré analogique. En outre, vous pouvez le déboguer pour comparer les résultats de vérification et estimés. Donc, si tout semble bon, passez à la conception du prototype IC. Ensuite, utilisez le prototype pour caractériser la carte d'évaluation et le circuit intégré.

Quelle est la différence entre un circuit intégré analogique et numérique ?

Le tableau ci-dessous résume la différence entre le CI analogique et numérique :

ICS analogique	CI numériques
Le circuit intégré analogique ou linéaire fonctionne sur un signal qui varie constamment—concernant le temps.	Le circuit intégré numérique ou non linéaire fonctionne sur des signaux binaires.
Les exigences de conception de circuits intégrés analogiques sont importantes par rapport aux circuits intégrés numériques.	L'exigence de conception de CI numérique est moins radicale que celle du CI analogique.
Certaines applications du circuit intégré analogique incluent les oscilloscopes, les radars, les avions, les PLL, l'espace, etc.	Certaines applications du CI numérique incluent les calculatrices, les horloges, les microprocesseurs, les montres numériques, les ordinateurs, etc.
Vous pouvez obtenir la version commerciale du circuit intégré analogique sous forme d'amplificateurs micro-ondes, de comparateurs de tension, de régulateurs, de multiplicateurs de tension, etc.	Vous pouvez trouver le circuit intégré numérique dans le commerce sous forme de registres, de puces analogiques à numériques, de compteurs, de puces numériques à analogiques, de bascules, de puces à microprocesseur, de portes logiques, etc.
Il a moins de transistors par rapport au circuit intégré numérique.	Les CI numériques ont plus de transistors que les CI analogiques.
Le CI analogique a des sorties et des entrées qui peuvent gérer une plage continue de valeurs. De plus, le résultat est proportionnel à l'information.	Le circuit intégré numérique a deux tensions (entrée et sortie) avec deux valeurs possibles, sans niveaux intermédiaires.

Applications du circuit intégré analogique

Vous pouvez appliquer le circuit intégré analogique dans les applications suivantes :

1. Circuit de gestion de l'alimentation

Lorsque vous examinez de près la conception du circuit intégré analogique, vous remarquerez que tous ses composants ont besoin d'alimentation. De plus, vous pouvez utiliser le réseau de conducteurs (circuit de gestion de l'alimentation) sur les composants sur puce pour fournir la puissance électrique nécessaire conçue sur puce.

Circuit de gestion de l'alimentation

Source :Wikimedia Commons

En outre, le circuit de gestion de l'alimentation (réseau de conducteurs) conçoit et analyse la puissance délivrée dans le circuit.

2. Mélange de fréquences

En effet, le mélange de fréquence utilise deux signaux différents appliqués à un circuit pour obtenir une nouvelle fréquence. Ainsi, vous pouvez obtenir un mélangeur de fréquence à partir du circuit intégré analogique. Vous pouvez également utiliser le mélangeur de fréquences pour modifier les formes de signal dans une plage de fréquences différente.

3. Filtrage actif

Bien sûr, le CI analogique est adéquat pour le filtrage actif. De plus, il le fait en utilisant des composants électroniques actifs pour améliorer les performances. Ainsi, le filtre devrait empêcher un inducteur coûteux et encombrant. De plus, il existe une variété de configurations de filtres actifs comme plusieurs filtres de rétroaction, des filtres de sallen-key, etc.

Derniers mots

Le circuit intégré analogique est un dispositif constitué d'une plaquette semi-conductrice avec l'interconnexion de composants. Fait intéressant, ce type de circuit intégré est fiable et économique, et l'appareil est idéal pour les concepteurs de circuits professionnels, les amateurs et les étudiants.

Avez-vous utilisé le circuit intégré analogique ? Ou avez-vous besoin d'aide pour trouver le meilleur pour votre projet ? N'hésitez pas à nous contacter.