模擬器件整合潮流正在到來?
大多數電子工程師在提到IC時,一般情況下首先想到的大多數是MCU、DSP、FPGA等數字IC,而模擬IC則很少被關注到。同樣在目前消費電子大流行的情況下興起的拆解,在工程師對這些產品的物料清單(BOM)進行分析時,大部分的案例都將重點放在了采用了哪些主處理器和存儲器等數字芯片上,而不會對于模擬IC投入太大精力。
本文引用地址:http://www.j9360.com/article/138489.htm現在數字IC的集成度也越來越高,SoC的設計理念大行其道,毫無疑問,在這場數字時代的盛宴中,數字芯片成為了業界矚目的焦點。
但是,即便數字IC的性能再優異,如果沒有模擬IC的搭配,就無法充分發揮數字IC的性能優勢,甚至也不能構成完整的數字產品。
在不被關注的當下,模擬器件其實正在進行著一場悄無聲息的整合“革命”,模擬器件正在走著一條數字IC已經踐行過的道路。模擬電路正在從功能器件、系統方案,逐漸向模擬整合IC的方向發展。
模擬器件整合的潮流內在驅動力是和數字IC集成度提高有著直接的關系。隨著數字系統變得日益復雜,其對外圍模擬器件,例如ADC/DAC、電源管理IC、高性能模擬前端等在精度、速度、信噪比、性能等方面的需求也日益高漲。現在主流模擬廠商都力爭在單一芯片內集成用戶所需的全部功能,減少外部元件數量,簡化設計,提高性能。
模擬器件整合趨勢有兩種發展方向,在模擬傳統應用領域——電源上體現的淋漓盡致。
第一個方向是把不同模擬器件整合到一顆IC之中,原來需要多個模擬器件實現的功能由一顆IC實現。這在電源管理領域非常普遍,大多數模擬廠商都有類似的產品。比如過去手機中需要一些分立的電源管理芯片,如低壓差線性穩壓器(LDO)、直流直流轉換器(DC/DC),但現在它們都被集成到手機的電源管理單元(PMU)中。目前一個PMU中集成了七八個LDO和DC/DC芯片。
第二個方向是模擬器件整合數字器件。比如目前正在興起之中的數字電源產品就是把DSP或者MCU整合進入傳統的電源管理芯片。在復雜的多系統業務中,相對模擬電源,數字電源是通過軟件編程來實現多方面的應用,其具備的可擴展性與重復使用性使用戶可以方便更改工作參數,優化電源系統。通過實時過電流保護與管理,它還可以減少外圍器件的數量。
當然由于模擬器件特殊的電氣特性,其整合難度要遠遠超過數字IC。在設計方面,模擬電路設計通常都很挑剔,需要嚴格的環境控制工藝和芯片布線設計。而在測試上,模擬IC和數字IC更是相距甚遠,對于數字芯片,有一種掃描技術,串行方式對所有內部寄存器和觸發器設置“1”或“0”,對幾乎所有數字電路進行快速檢錯。相比之下,模擬部分需要模擬激勵和模擬測量以確保IC工作正常。如果沒有特制的探針卡,在圓片檢測時,許多模擬電路都不可能充分測試。在封裝測試階段,由于引線電感,使用插孔可影響性能。
雖然存在著種種困難,但是伴隨著電子產品小型化這一“剛性”需求,模擬整合的潮流幾乎是無可阻擋的,在可預見的未來,會有越來越多的整合模擬IC面市。
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