Circuito integrado analógico:por qué lo necesita

El circuito integrado analógico es una de las categorías del IC. Además, es un componente fundamental de la mayoría de los dispositivos electrónicos.

Por ejemplo, puede encontrar este tipo de IC en la mayoría de los productos electrónicos de consumo. ¿Por qué? Porque el IC ayuda a que funcionen los dispositivos digitales, computadoras, teléfonos móviles, etc.

Además, este IC es útil para señales de banda ancha y otras aplicaciones de mayor potencia. Entonces, excelentes ejemplos de este IC son el temporizador 555, amplificadores operacionales, sensores, etc.

Pero el dispositivo no se aplica a todos los dispositivos electrónicos. Por lo tanto, creamos este artículo para discutir el circuito integrado analógico. Entonces, aprenderá qué es, por qué lo necesita y más.

¡Procedamos!

¿Qué es un circuito integrado analógico?

Esquema del circuito integrado analógico

Fuente:Wikimedia Commons

Este dispositivo es un componente principal de la mayoría de los dispositivos electrónicos. Además, ayuda a manejar señales que pueden ejecutarse libremente desde cero (cero) hasta el voltaje total de la fuente de alimentación.

Además, el circuito suele tener dos entradas; una entrada es positiva, mientras que la otra es negativa. Además, cada una de las entradas es no inversora e inversora, respectivamente.

Además, los componentes que componen un circuito integrado analógico son:

• Condensadores
• Resistencias
• Semiconductores
• Inductores

Entonces, puede usar el dispositivo para diseñar:

• Amplificadores operativos
• Osciladores
• filtros activos
• Reguladores lineales
• Bucles de bloqueo de fase de software

Pero es fundamental tener en cuenta los parámetros de los semiconductores, como la resistencia, la disipación de energía y la ganancia de energía.

En otras palabras, el circuito integrado analógico funciona cambiando diferentes entradas analógicas como calor, sonido y luz. Además, los convierte en señales digitales y ceros para su procesamiento. Además, los circuitos integrados analógicos tienen una vida útil más larga que los dispositivos electrónicos.

¿Por qué necesita la electrónica analógica?

Interruptor analógico integrado

Fuente:Wikimedia Commons

A pesar de que las cosas han evolucionado en la industria electrónica, lo analógico sigue siendo fuerte. Sin duda, la mayoría de las cosas son digitales, pero es más conveniente representar números numéricamente en un sistema binario. Por ejemplo, es más fácil relacionar "1" y "0" como "ENCENDIDO" y "APAGADO".

Entonces, a diferencia del diseño de circuitos integrados digitales, el diseño de circuitos integrados analógicos requiere más atención para:

• Cada circuito
• Las características exactas del transistor
• El tamaño

La razón es simple. Hoy en día, la mayoría de los dispositivos son digitales, por lo que los diseñadores de circuitos integrados analógicos se ven obligados a trabajar con características y restricciones de procesos. ¿Por qué? Porque las características y restricciones del proceso son más adecuadas para los circuitos integrados digitales.

Especificación de diseño para circuitos integrados analógicos

Al igual que los circuitos integrados digitales, los diseñadores analógicos deben comenzar con una serie de características y especificaciones. Posteriormente, utilizan modelos de trabajo y activos para las diversas funciones para reducir las restricciones de IC analógicas.

Luego, se les ocurre:

• Características del proceso
• Tipo
• Tamaño del dispositivo

Entonces, en la mayoría de los casos, incluye:

• Adición de tecnologías de capacitores e inductores
• La cifra estándar para los circuitos integrados y secundarios
• Elección de transistores

Además, puede crear simulaciones de alto nivel e incluso calcular las restricciones de los subbloques con un HDL como VHDL-AMS.

El flujo de diseño para circuitos integrados analógicos

Estos son los pasos necesarios para un diseño de IC analógico:

1. Especificación de diseño

• Desarrollo de banco de pruebas
• Topologías
• Restricciones
• Especificaciones

2. Diseño esquemático de flujo

• Simulación y optimización de circuitos
• Entrada esquemática a nivel de circuito
• Especificación de bloque HDL
• Simulación de arquitectura HDL
• Entrada esquemática a nivel del sistema

3. Flujo somático

• Cinta adhesiva
• Simulación posterior al diseño
• Extracción de parásitos
• Diseño versus esquema (LVS)
• Comprobación de reglas de diseño (DRC)
• Entrada de diseño basada en PCell

Diseño de circuitos integrados analógicos

Un diseño IC analógico simple

Fuente:Explique esas cosas

De hecho, hay un proceso que debe seguir para crear un diseño de IC analógico. Además, el procedimiento implica lo siguiente sin ningún orden en particular:

• Simulaciones de circuitos
• Diseño del sistema
• Diseño de circuitos
• Depuración de circuitos
• Depuración del sistema
• Verificación
• Simulación de sistemas
• Diseño de diseño de circuitos integrados
• Fabricación
• Interconectar
• Diseño de componentes
• Depuración del dispositivo

Pero, el aspecto práctico del diseño de circuitos integrados analógicos implica:

1. El sistema de nivel de bloque

También se conoce como el sistema de nivel de celda. Además, este sistema incluye las tácticas necesarias para crear un diseño a nivel de bloque para un circuito integrado en particular. Entonces, cuando haya configurado sus diseños, vincule cada uno de ellos para formar un sistema completo a nivel de bloque.

2. El circuito de nivel de componente

Los componentes que utilizará aquí se basan en los resultados del sistema a nivel de bloque.

Entonces, cuando tenga los componentes apropiados, conéctelos para crear el circuito a nivel de componentes. Luego, puede usarlo como el circuito primario de su diseño analógico. Además, también funciona para la simulación.

3. Confirmación del circuito de nivel de componentes

También puede utilizar el circuito de nivel de componente para la confirmación. Pero esto sucede después de haber simulado el diseño del circuito. Entonces, con el resultado de la simulación, puede verificar el circuito de nivel de componente del IC analógico.

4. Creación de CI

De hecho, hay varios pasos a seguir para crear circuitos integrados analógicos. En primer lugar, puede comenzar usando materiales semiconductores para hacer la oblea semiconductora. O puede obtener una oblea de semiconductores lista para usar.

Luego, puede agregar diferentes componentes electrónicos como transistores, capacitores, resistencias, etc., a la oblea. Luego, puede empaquetar el chip, que forma el paquete IC.

5. Prueba y depuración de IC

En esta etapa, puede probar el circuito integrado analógico. Además, puede depurarlo para comparar la comprobación y los resultados estimados. Entonces, si todo se ve bien, proceda a diseñar el prototipo de IC. Luego, utilice el prototipo para caracterizar la placa de evaluación y el circuito integrado.

¿Cuál es la diferencia entre IC analógico y digital?

La siguiente tabla resume la diferencia entre el IC analógico y el digital:

ICS analógico	CI digitales
El circuito integrado analógico o lineal funciona con una señal que varía constantemente, relacionada con el tiempo.	El IC digital o no lineal funciona con señales binarias.
Los requisitos de diseño de circuitos integrados analógicos son de gran alcance en comparación con los circuitos integrados digitales.	El requisito de diseño del IC digital es menos radical en comparación con el IC analógico.
Algunas aplicaciones del IC analógico incluyen osciloscopios, radares, aviones, PLL, espacio, etc.	Algunas aplicaciones del IC digital incluyen calculadoras, relojes, microprocesadores, relojes digitales, computadoras, etc.
Puede obtener la versión comercial del IC analógico como amplificadores de microondas, comparadores de voltaje, reguladores, multiplicadores de voltaje, etc.	Puede encontrar el IC digital comercialmente como registros, chips de analógico a digital, contadores, chips de digital a analógico, flip flops, chips de microprocesador, puertas lógicas, etc.
Tiene menos transistores en comparación con el IC digital.	Los circuitos integrados digitales tienen más transistores en comparación con los circuitos integrados analógicos.
El IC analógico tiene salidas y entradas que pueden manejar un rango continuo de valores. Además, el resultado es proporcional a la información.	El IC digital tiene dos voltajes (entrada y salida) con dos valores posibles, sin niveles intermedios.

Aplicaciones del Circuito Integrado Analógico

Puede aplicar el circuito integrado analógico en las siguientes aplicaciones:

1. Circuito de administración de energía

Cuando observa de cerca el diseño del IC analógico, notará que todos sus componentes necesitan energía. Además, puede usar la red de conductores (circuito de administración de energía) en los componentes del chip para entregar la energía eléctrica necesaria diseñada en el chip.

Circuito de administración de energía

Fuente:Wikimedia Commons

Además, el circuito de administración de energía (red de conductores) diseña y analiza la energía entregada dentro del circuito.

2. Mezcla de frecuencias

De hecho, la mezcla de frecuencias utiliza dos señales diferentes aplicadas a un circuito para obtener una nueva frecuencia. Entonces, puede obtener un mezclador de frecuencia del circuito integrado analógico. También puede usar el mezclador de frecuencia para cambiar las formas de la señal en un rango diferente de frecuencias.

3. Filtrado activo

Por supuesto, el IC analógico es adecuado para el filtrado activo. Además, hace esto mediante el uso de componentes electrónicos activos para aumentar el rendimiento. Por lo tanto, el filtro debería evitar un inductor costoso y voluminoso. Además, hay una variedad de configuraciones de filtros activos, como filtros de retroalimentación múltiple, filtros de tecla Sallen, etc.

Palabras finales

El circuito integrado analógico es un dispositivo que consiste en una oblea semiconductora con la interconexión de componentes. Curiosamente, este tipo de IC es confiable y rentable, y el dispositivo es ideal para diseñadores de circuitos profesionales, aficionados y estudiantes.

¿Has utilizado el circuito integrado analógico? ¿O necesita ayuda para obtener el mejor para su proyecto? No dude en ponerse en contacto con nosotros.