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模擬電路與數(shù)字電路的區(qū)別是什么?
模擬電路與數(shù)字電路的區(qū)別
1.電路的輸入、輸出信號的類型不同 數(shù)電:工作信號是數(shù)字信號“0”“1”,且信號的幅度只有高低兩種電平,數(shù)值上是離散的。 模擬:隨時間緩慢變化的信號,數(shù)值上是連續(xù)的。
2.對電路的要求不同
數(shù)電:是實現(xiàn)輸入輸出的數(shù)字量之間實現(xiàn)一定的邏輯關(guān)系。
模電:要求電路實現(xiàn)模擬信號的放大、變換、產(chǎn)生。
3.電路中三極管的作用和工作區(qū)域不同 數(shù)電:三極管作為開關(guān)使用且工作在截至和飽和區(qū)。
模電:三極管作為放大元件,其工作在放大區(qū)。
4.所有的分析方法不同
數(shù)電:主要分析輸入輸出信號之間的邏輯關(guān)系,使用邏輯代數(shù),真值表、卡諾圖等分析方法。
模電:通常采用圖解法和微變等效電路法。
現(xiàn)在的嵌入式系統(tǒng),電子電路設(shè)計一般都是數(shù)字電路,只有數(shù)字信號,高低兩種電平,只要分析輸入輸出信號的邏輯關(guān)系,不需要自己設(shè)計復(fù)雜的電子電路,簡化了硬件設(shè)計的工作量、復(fù)雜度和調(diào)試周期。
數(shù)字IC設(shè)計工程師要具備哪些技能
學(xué)習(xí)“數(shù)字集成電路基礎(chǔ)”是一切的開始,可以說是進(jìn)入數(shù)字集成電路門檻的步。CMOS制造工藝是我們了解芯片的節(jié)課,從生產(chǎn)過程(宏觀)學(xué)習(xí)芯片是怎么來的,這一步,可以激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣,產(chǎn)生學(xué)習(xí)的動力。
接下來,從微觀角度來學(xué)習(xí)半導(dǎo)體器件物理,了解二極管的工作原理。進(jìn)而學(xué)習(xí)場效應(yīng)管的工作原理,這將是我們搭電路的積木。
導(dǎo)線是什么?這是一個有趣的話題,電阻、電容、電感的相互作用,產(chǎn)生和干擾,也是數(shù)字電路要解決的重要問題。
門電路是半定制數(shù)字集成電路的積木(Stardard Cell),所有的邏輯都將通過它們的實現(xiàn)。
存儲器及其控制器,本質(zhì)上屬于數(shù)?;旌想娐贰5捎谟嬎銠C等復(fù)雜系統(tǒng)中存儲器的日新月異,存儲器的控制器由邏輯層(數(shù)字)和物理層(模擬)一起實現(xiàn)。
FPGA是可編程門陣列,就是提前生產(chǎn)好的ASIC芯片,可以改配置文件,來實現(xiàn)不同的功能。常常用于芯片Tapeout前的功能驗證,或者用于基于FPGA的系統(tǒng)產(chǎn)品(非ASIC實現(xiàn)方案,快速推向市場)。
可測試性設(shè)計(即Design For Test),通常用來檢測和調(diào)試生產(chǎn)過程中的良率問題。封裝和測試是芯片交給客戶的后一步。似乎這些與狹義的數(shù)字電路設(shè)計不相關(guān),但這恰恰公司降低成本的秘訣。
后,還需要了解數(shù)字電路與模擬電路的本質(zhì)區(qū)別,這將會幫助我們?nèi)趨R貫通所學(xué)的知識。
IC半導(dǎo)體的基礎(chǔ)知識(一)
一、物理基礎(chǔ) 所有物質(zhì)按照導(dǎo)電能力的差別可分為導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體三類。半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間?;蛘哒f,半導(dǎo)體是介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)。常用的半導(dǎo)體材料有:元素半導(dǎo)體硅(Si)和鍺(Ge)、化合物半導(dǎo)體(GaAs)等??煽啃裕≧eliability)則是對產(chǎn)品耐久力的測量,它回答了一個產(chǎn)品生命周期有多長,簡單說,它能用多久的問題。導(dǎo)體的電阻率在10-4Ω?cm以下,如銅的電阻率為1.67×10-6 Ω?cm,絕緣體的電阻率在1010 Ω?cm以上,半導(dǎo)體的電阻率在10-3Ω?cm~109Ω?cm之間,與導(dǎo)體的電阻率相比較,半導(dǎo)體的電阻率有以下特點。
1.對溫度反映靈敏
導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高略有升高,如銅的電阻率僅增加0.4%左右,但半導(dǎo)體的電阻率則隨溫度的上升而急劇下降,如純鍺,溫度從20℃上升到30℃時,電阻率降低一半左右。
2.雜質(zhì)的影響顯著
金屬中含有少量雜質(zhì)其電阻率不會發(fā)生顯著變化,但是,極微量的雜質(zhì)摻在半導(dǎo)體中,會引起電阻率的極大變化。如在純硅中加入百萬分之一的硼,就可以使硅的電阻率從2.3×105 Ω?cm急劇減少到0.4 Ω?cm左右。
3.光照可以改變電阻率
例如,有些半導(dǎo)體(如)受到光照時,其導(dǎo)電能力會變得很強;當(dāng)無光照時,又變得像絕緣體那樣不導(dǎo)電,利用這種特性可以制成光敏元件。而金屬的電阻率則不受光照的影響。
溫度、雜質(zhì)、光照對半導(dǎo)體電阻率的上述控制作用是制作各種半導(dǎo)體器件的物理基礎(chǔ)。