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模拟行业研究报告:模拟IC,模拟器件,信号链,电源链(68页)

行业报告下载 2021年07月29日 06:45 1 管理员

模拟信号是一切信息的源头。我们生活的物理环境以模拟量为特征,即以连续 方式变化而非离散的量,如温度,位置,光强度,声波,颜色,纹理等。这些物理 量的测量是不受限(例如“开与关”,“小与大”,“黑色”)的渐变。 当我们使 用图表直观地表示这些模拟量的值时,曲线将变得平滑(最具代表性的就是正弦曲 线)。这些连续变化的模拟量构成了真实世界,通过模拟信号的形式向外界传递信 息,用来处理模拟信号的集成电路就是模拟 IC。 数字信号是电子革命的关键。尽管现实世界是由丰富多彩的模拟信号组成,然 而经验证明,在电气系统中,二值信号对信息的存储、传输和处理带来了极大的方 便及可延展性。所以在现代电子系统中,工程师采用逻辑高电压与逻辑低电压(接 地)来表示信号 1 和 0,从而将二进制的数学结构转换到电子系统当中,这就是数 字信号。数字信号被广泛的应用与计算、存储等领域,用于处理数字信号的集成电 路就是数字 IC。信号在电子系统中经历了从模拟到数字再到模拟的过程,对应的是信息的输 入、处理和存储、输出三个环节。

其中自然界的信号经由传感器和各类分立器件 转变为电信号(模拟);而信号从输入到处理再到输出的中介,作为桥梁进行沟 通的功能则是由各类模拟器件(包括数模混合电路)完成;最后模拟芯片处理转 换后的数字信号,经由数字 IC(处理器和存储器等)完成最终的逻辑计算、存储 等功能。数字 IC 是半导体产业的核心,模拟 IC 是半导体产业的基石,也是联系真实 世界与电子系统的纽带。由于需要处理的信号种类不同,我们可以看到,模拟 IC 在产品生命周期、生产工艺、设计门槛以及相关辅助工具上,都与数字 IC 之间有 较大的区别。生产工艺因需求不同而多样化。CMOS 工艺由于发展完备,制程不断缩 小成为数字 IC 采用的主流。但模拟 IC 由于往往需要高电压、低失真、 高信噪比的需求,CMOS 工艺驱动能力较差,很难满足模拟电路需求。 模拟 IC 早期使用 Bipolar 工艺,但是 Bipolar 工艺功耗大,因此又出现 BiCMOS 工艺,结合了 Bipolar 工艺和 CMOS 工艺两者的优点。另外还 有 CD 工艺,将 CMOS 工艺和 DMOS 工艺结合在一起。而 BCD 工艺则 是结合了 Bipolar、CMOS、DMOS 三种工艺的优点。在高频领域还有 SiGe 和 GaAS 工艺。这些特殊工艺需要晶圆代工厂的配合,同时也需要 设计者加以熟悉,所以一般模拟 IC 厂大部分仍采用 IDM 模式。

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