Circuito integrado analógico:por que você precisa dele

O circuito integrado analógico é uma das categorias do CI. Além disso, é um componente fundamental da maioria dos dispositivos eletrônicos.

Por exemplo, você pode encontrar esse tipo de IC na maioria dos eletrônicos de consumo. Por quê? Porque o IC ajuda dispositivos digitais, computadores, telefones celulares, etc., a funcionar.

Além disso, este IC é útil para sinais de banda larga e outras aplicações de maior potência. Assim, excelentes exemplos deste CI são o temporizador 555, amplificadores operacionais, sensores, etc.

Mas o dispositivo não se aplica a todos os dispositivos eletrônicos. Por isso, criamos este artigo para discutir o circuito integrado analógico. Então, você aprenderá sobre o que é, por que você precisa e muito mais.

Vamos prosseguir!

O que é um circuito integrado analógico?

Esboço do Circuito Integrado Analógico

Fonte:Wikimedia Commons

Este dispositivo é um componente primário da maioria dos dispositivos eletrônicos. Além disso, ajuda a lidar com sinais que estão livres para correr do nada (zero) até a tensão total da fonte de alimentação.

Além disso, o circuito geralmente tem duas entradas; uma entrada é positiva, enquanto a outra é negativa. Além disso, cada uma das entradas é não inversora e inversora, respectivamente.

Além disso, os componentes que compõem um circuito integrado analógico são:

• Capacitores
• Resistores
• Semicondutores
• Indutores

Assim, você pode usar o dispositivo para projetar:

• Amplificadores operacionais
• Osciladores
• filtros ativos
• Reguladores lineares
• Loops com bloqueio de fase de software

Mas é crucial considerar parâmetros de semicondutores como resistência, dissipação de energia e ganho de energia.

Em outras palavras, o circuito integrado analógico funciona alterando diferentes entradas analógicas, como calor, som e luz. Além disso, converte-os em sinais digitais e zeros para processamento. Além disso, os circuitos integrados analógicos têm uma vida útil mais longa do que os dispositivos eletrônicos.

Por que você precisa de eletrônicos analógicos?

Comutador integrado analógico

Fonte:Wikimedia Commons

Embora as coisas tenham evoluído na indústria eletrônica, o analógico ainda está forte. Sem dúvida, a maioria das coisas é digital, mas é mais conveniente representar números numericamente em um sistema binário. Por exemplo, é mais fácil relacionar “1” e “0” como “ON” e “OFF”.

Assim, ao contrário do design de IC digital, o design de IC analógico requer mais foco para:

• Cada circuito
• As características exatas do transistor
• O tamanho

A razão é simples. Hoje em dia, a maioria dos dispositivos são digitais, então os projetistas de IC analógicos são forçados a trabalhar com recursos e restrições de processo. Por quê? Porque os recursos e restrições do processo são mais adequados para CIs digitais.

Especificação de projeto para IC analógico

Assim como o IC digital, os designers analógicos devem começar com uma variedade de recursos e especificações. Depois, eles usam modelos ativos e funcionais para as várias funções para reduzir as restrições de IC analógicas.

Então, eles chegam a:

• Recursos do processo
• Tipo
• Tamanho do dispositivo

Então, na maioria dos casos, inclui:

• Adição de tecnologias de capacitores e indutores
• A figura padrão para os circuitos integrados e subcircuitos
• Escolha do transistor

Além disso, você pode criar simulações de alto nível e até mesmo descobrir as restrições de subblocos com um HDL como VHDL-AMS.

O fluxo de projeto para IC analógico

Aqui estão as etapas necessárias para um projeto de IC analógico:

1. Especificação do Projeto

• Desenvolvimento de bancada de teste
• Topologias
• Restrições
• Especificações

2. Projeto Esquemático de Fluxo

• Simulação e otimização de circuito
• Entrada esquemática em nível de circuito
• Bloquear especificação HDL
• Simulação HDL de arquitetura
• Entrada esquemática no nível do sistema

3. Fluxo Somático

• Fita para fora
• Simulação pós-layout
• Extração de parasitas
• Layout versus esquema (LVS)
• Verificação de regras de projeto (RDC)
• Entrada de layout baseada em PCell

Projeto de circuito integrado analógico

Um design de IC analógico simples

Fonte:ExplainthatStuff

De fato, há um processo que você precisa seguir para criar um design de IC analógico. Além disso, o procedimento envolve o seguinte em nenhuma ordem específica:

• Simulações de circuito
• Projeto do sistema
• Projeto de circuito
• Depuração de circuito
• Depuração do sistema
• Verificação
• Simulações do sistema
• Projeto de layout de circuito integrado
• Fabricação
• Interconexão
• Projeto de componentes
• Depuração do dispositivo

Mas, o aspecto prático do design do IC analógico envolve:

1. O sistema de nível de bloco

Também é conhecido como o sistema de nível de célula. Além disso, esse sistema inclui as táticas necessárias para criar um projeto em nível de bloco para um circuito integrado específico. Assim, quando seus projetos estiverem definidos, vincule cada um deles para formar um sistema completo em nível de bloco.

2. O circuito de nível de componente

Os componentes que você usará aqui são baseados nos resultados do sistema em nível de bloco.

Então, quando você tiver os componentes apropriados, conecte-os para criar o circuito em nível de componente. Então, você pode usá-lo como circuito primário do seu projeto analógico. Além disso, também funciona para simulação.

3. Confirmando o circuito de nível de componente

Você também pode usar o circuito de nível de componente para confirmação. Mas isso acontece depois que você simula o projeto do circuito. Assim, com o resultado da simulação, você pode verificar o circuito de nível de componente do IC analógico.

4. Criação do CI

De fato, existem vários passos a seguir para criar circuitos integrados analógicos. Primeiro, você pode começar usando materiais semicondutores para fazer a bolacha semicondutora. Ou você pode obter uma pastilha semicondutora pronta.

Depois, você pode adicionar diferentes componentes eletrônicos, como transistores, capacitores, resistores, etc., ao wafer. Então, você pode embalar o chip – que forma o pacote IC.

5. CI de teste e depuração

Nesta fase, você pode testar o circuito integrado analógico. Além disso, você pode depurá-lo para comparar a verificação e os resultados estimados. Portanto, se tudo estiver bem, prossiga para projetar o protótipo do IC. Em seguida, utilize o protótipo para caracterizar a placa de avaliação e o circuito integrado.

Qual ​​é a diferença entre IC analógico e digital?

A tabela abaixo resume a diferença entre o IC analógico e digital:

ICS analógico	ICs digitais
O IC analógico ou linear funciona em um sinal que varia constantemente - em relação ao tempo.	O IC digital ou não linear funciona em sinais binários.
Os requisitos de projeto de IC analógicos são abrangentes em comparação com os ICs digitais.	O requisito de design do IC digital é menos radical em comparação com o IC analógico.
Algumas aplicações do IC analógico incluem osciloscópios, radares, aeronaves, PLL, espaço, etc.	Algumas aplicações do CI digital incluem calculadoras, relógios, microprocessadores, relógios digitais, computadores, etc.
Você pode obter a versão comercial do IC analógico como amplificadores de microondas, comparadores de tensão, reguladores, multiplicadores de tensão, etc.	Você pode encontrar o CI digital comercialmente como registradores, chips analógicos para digitais, contadores, chips digitais para analógicos, flip-flops, chips de microprocessadores, portas lógicas, etc.
Tem menos transistores em comparação com o CI digital.	Os CIs digitais têm mais transistores em comparação com os CIs analógicos.
O IC analógico possui saídas e entradas que podem lidar com uma faixa contínua de valores. Além disso, o resultado é proporcional à informação.	O CI digital tem duas voltagens (entrada e saída) com dois valores possíveis, sem níveis intermediários.

Aplicações do Circuito Integrado Analógico

Você pode aplicar o circuito integrado analógico nas seguintes aplicações:

1. Circuito de gerenciamento de energia

Ao observar de perto o design do IC analógico, você notará que todos os seus componentes precisam de energia. Além disso, você pode usar a rede de condutores (circuito de gerenciamento de energia) nos componentes do chip para fornecer a energia elétrica necessária projetada no chip.

Circuito de gerenciamento de energia

Fonte:Wikimedia Commons

Além disso, o circuito de gerenciamento de energia (rede de condutores) projeta e analisa a energia fornecida dentro do circuito.

2. Mistura de frequência

De fato, a mixagem de frequência usa dois sinais diferentes aplicados a um circuito para obter uma nova frequência. Assim, você pode obter um misturador de frequência do circuito integrado analógico. Você também pode usar o mixer de frequência para alterar as formas de sinal em uma faixa diferente de frequências.

3. Filtragem ativa

Obviamente, o IC analógico é adequado para filtragem ativa. Além disso, ele faz isso usando componentes eletrônicos ativos – para aumentar o desempenho. Portanto, o filtro deve evitar um indutor caro e volumoso. Além disso, existem variedades de configurações do filtro ativo, como vários filtros de feedback, filtros sallen-key, etc.

Palavras finais

O circuito integrado analógico é um dispositivo que consiste em uma pastilha semicondutora com a interligação de componentes. Curiosamente, esse tipo de IC é confiável e econômico, e o dispositivo é ideal para designers de circuitos profissionais, amadores e estudantes.

Você já usou o circuito integrado analógico? Ou você precisa de ajuda para obter o melhor para o seu projeto? Por favor, não hesite em contactar-nos.