高频混合讯号积体电路的应用及设计趋势

合集下载

高频交流输电系统的设计与性能分析

高频交流输电系统的设计与性能分析

高频交流输电系统的设计与性能分析随着电力需求的不断增长,高频交流交流输电系统作为一种新兴的电力传输技术,逐渐受到广泛关注。

本文将探讨高频交流输电系统的设计原则和性能分析,介绍其在电力传输领域的应用前景。

一、高频交流输电系统的设计原则1. 高频交流输电系统的基本原理高频交流输电系统是利用高频电流在导线中传输电能的技术。

相比传统的直流输电和低频交流输电,高频交流输电由于频率较高,电能损耗更小,传输效率更高。

2. 导线选择与布局对于高频交流输电系统,导线的选择和布局至关重要。

传输频率比较高,需要选择具有较好导电性能的材料,常用的有铜和铝。

布局方面,应尽量避免导线的交叉和并联,减小电磁干扰,提高系统的传输效率。

3. 变流器设计高频交流输电系统使用变流器将电能从直流变换为高频交流,并将电能传输到目标地点。

变流器的设计需要考虑开关管的选择、电容电感的参数匹配、控制策略等因素,以确保系统的稳定性和高效性。

4. 地线设计地线在高频交流输电系统中起到连接电源和负载的作用。

合理的地线设计可以减小系统的电阻,降低能量损耗。

地线的选择和布置需要注意与导线的匹配,并考虑防雷和故障处理等因素。

5. 绝缘材料选择高频交流输电系统中,绝缘材料的选择直接影响系统的安全性能。

应选择具有良好电绝缘性能和耐高温、耐腐蚀能力的绝缘材料,确保系统在高频电压下能够正常运行。

二、高频交流输电系统的性能分析1. 能量传输效率分析高频交流输电相比传统的输电方式,能量传输效率较高。

通过计算损耗和传输损耗的比值,可以评估系统的传输效率。

此外,还需考虑负载情况、导线长度、变流器效率等因素对系统性能的影响。

2. 系统电磁干扰分析高频交流输电系统存在电磁辐射和对周围环境的干扰。

通过电磁辐射测量和频谱分析,可以评估系统的电磁干扰水平,并采取相应的措施减小干扰。

3. 稳定性和安全性分析高频交流输电系统的稳定性和安全性是评估系统性能的重要指标。

通过分析系统的功率因数、电压和电流波形的失真情况,可以评估系统是否稳定运行。

高频开关电源系统的优化设计及应用研究

高频开关电源系统的优化设计及应用研究

高频开关电源系统的优化设计及应用研究在电力系统中,直流电源作为继电保护、自动装置、控制操作回路、灯光音响信号及事故照明等电源之用,是发电厂和变电站比较重要的设备。

因直流电源故障而引发的事故时有发生,所以,对直流电源的可靠性、稳定性具有很高要求。

传统的直流电源多数采用可控硅整流型。

近几年来,我国电网已经全面采用智能化的高频开关电源,这种电源系统具有许多优点:安全、可靠、自动化程度高、具有更小的体积和重量、综合效率高以及噪音低等,大大降低了运行人员的工作量,适应电网发展的需要,值得推广使用。

1 高频开关电源优化设计研究1.1 淘汰线性电源设计相对于传统的线性电源开关设计,高频开关电源在技术上有着明显的优势。

受限,其能够在开关内节省下一定的空间,而这一空间就是传统线性电源中变压器的空间,这样就能够使开关电源的重量更轻、体积更小。

同时高频开关电源在设计上是为了满足不断提高工作频率的要求,因此其能够满足于现代不同设备的功率输出,克服输出波纹过大等诸多问题,使得高频开关电源更加适合现代市场的需求。

1.2 小型化设计趋势随着现代集成技术的发展,各类电子设备在设计和研发的过程中都向着更小、更轻便的方向进行发展,因此各电子设备的小型化设计趋势非常明显。

因此,在对开关电源进行设计的过程中也必须要考虑到其安装设备的大小,也需要向着小型化的方向进行发展。

同时,电源在使用的过程中,其内部的电容、变压器以及质量都是与电源工作频率的平方根呈现反比情况,以此,随着不断开关电源的工作效率不断提高,其本身的体积必然会朝着更加小型化的方向发展。

另外,小型化的电源开关在设计和研发的过程中其所消耗的原材料较少,能够有效降低生产企业的生产成本,具有着极重要的经济价值。

1.3 电磁干扰的屏蔽设计在高频开关电源工作的过程中,随着开关的开通和中断,这种快速的电流变化就会引发噪音,噪音经过传导传递到开关外部,就形成了一定的电磁干扰现象,而这也是高频开关电源工作效率较低的原因之一。

混合集成电路中的超宽带通信技术

混合集成电路中的超宽带通信技术

混合集成电路中的超宽带通信技术超宽带(Ultra-Wideband, UWB)通信技术是一种无线通信技术,其主要特点是具有非常宽的频带和高速率的数据传输能力。

在混合集成电路中,超宽带通信技术被广泛应用于各种应用场景,如无线传感器网络、智能家居、车联网以及物联网等,为这些应用提供了更高的可靠性和性能。

混合集成电路(Hybrid Integrated Circuit)是指将不同类型的电子器件(如晶体管、二极管、电容器等)以及不同工艺制作的封装材料(如有机物、无机物)等组合在一起形成的集成电路。

超宽带通信技术在混合集成电路中的应用为电路设计人员提供了更大的灵活性和选择性。

首先,超宽带通信技术在混合集成电路中的应用为无线传感器网络提供了更高的可靠性和稳定性。

无线传感器网络用于实时监测和收集环境中的各种参数,如温度、湿度、压力等。

超宽带通信技术通过其较低的功耗和较高的传输速率,有效地解决了传感器网络中的能量消耗和数据传输延迟的问题,从而提高了传感器网络的性能。

其次,超宽带通信技术在智能家居中的应用为家庭自动化提供了更多的选择和便利。

智能家居通过将各种家庭设备和电器连接到互联网,实现了家庭设备的智能控制和监测。

超宽带通信技术可以提供更高的数据传输速率和更低的功耗,使得智能家居设备之间的通信更加灵活和高效。

此外,超宽带通信技术在车联网中的应用为汽车制造商提供了更多的互联互通和安全性的选择。

车联网是指将汽车与互联网相连接,从而实现汽车之间的信息交互和智能控制。

超宽带通信技术可以通过其高速率和低功耗的特性,实现车辆与车辆之间、车辆与基础设施之间的可靠和安全的通信,提高驾驶的安全性和便利性。

最后,超宽带通信技术在物联网中的应用为各种物联设备的连通性和数据传输提供了更大的可能性。

物联网是指通过各种传感器、设备和软件将现实世界物体和虚拟世界相连接,实现物体之间的互联互通。

超宽带通信技术可以实现高速率的数据传输和低功耗的通信,使得物联设备之间的互动更加灵活和高效。

高频功放电路的原理与应用

高频功放电路的原理与应用

高频功放电路的原理与应用1. 简介•高频功放电路(High Frequency Power Amplifier Circuit)是一种用于放大高频信号的电路,广泛应用于无线通信、雷达系统、卫星通信等领域。

•高频功放电路的设计和应用需要考虑频率响应、功率输出、线性度等因素,同时要满足高效率、高可靠性的要求。

2. 高频功放电路的基本原理•高频功放电路的基本原理是通过对输入信号进行放大,以增加输出功率。

以下是高频功放电路的基本原理:–输入信号:高频功放电路的输入端接收到待放大的高频信号,通常是从射频信号源或前级信号处理电路获得。

–输入匹配网络:为了使输入信号能够有效地传输到功放电路中,通常需要设计与输入信号源匹配的输入匹配网络,以提高功放电路的输入阻抗匹配效果。

–放大器级数:高频功放电路通常由多个级数的放大器组成,每个级数的放大器可以提供特定的增益。

不同级数的放大器通过耦合网络连接在一起,构成整个功放电路。

–输出匹配网络:为了将放大后的信号有效地输出到负载端(如天线),通常需要设计与负载阻抗匹配的输出匹配网络,以提高功放电路的输出阻抗匹配效果。

–功率供应:高频功放电路通常使用特定的功率供应电路,以提供所需的电源电压和电流,保证功放电路正常工作。

3. 高频功放电路的应用3.1 无线通信系统•高频功放电路广泛应用于无线通信系统中的发射端,用于将调制后的射频信号放大到足够的功率级别,以便能够被无线电频段接收器或天线发送出去。

无线通信系统中的高频功放电路需要满足以下要求:–高效率:无线通信系统通常需要在有限的电源条件下实现较高的发送功率,高频功放电路要具备较高的能量转换效率,减少能量损耗。

–线性度:无线通信系统中的高频功放电路要具备良好的线性度,以确保传输的信号质量,尽可能降低非线性失真。

–宽带特性:无线通信系统中的高频功放电路需要具备较宽的频率范围特性,适应不同频率的调制信号放大需求。

3.2 雷达系统•雷达系统中的高频功放电路用于发射雷达信号,并将发射信号放大到足够的功率级别,以便能够探测和跟踪目标。

混合信号集成电路设计技术

混合信号集成电路设计技术

混合信号集成电路设计技术混合信号集成电路(Mixed-Signal Integrated Circuit,简称MSIC)是一种包括模拟电路和数字电路的集成电路。

它不仅有数字信号处理的能力,还能够处理模拟信号,实现模拟与数字之间的转换。

混合信号集成电路的设计技术涉及到电路设计、信号处理、模拟与数字电路的融合等多个方面。

第一部分:混合信号电路的基本原理和分类混合信号电路是模拟与数字信号处理的结合体,它的主要功能是将模拟信号转换为数字信号进行处理。

混合信号电路广泛应用于通信、计算机、汽车电子、医疗设备等领域。

根据电路的功能和应用场景,混合信号电路可以分为多种类型,如高速数据转换器、运算放大器、滤波器、功率放大器等。

第二部分:混合信号集成电路的设计流程混合信号集成电路的设计流程包括需求分析、电路设计、模拟仿真、数字设计、布局布线、验证测试等多个环节。

首先,根据项目需求和规格要求进行需求分析,并进行电路框图设计和原理图设计。

然后,通过模拟仿真和电路参数优化,验证电路的性能和可靠性。

接下来,进行数字设计,包括逻辑设计、数字仿真和时序分析,确保数字电路的正确性。

最后,进行布局布线和物理验证,生成完整的芯片设计,并通过验证测试进行性能评估和调试。

第三部分:混合信号集成电路的关键技术混合信号集成电路的设计过程中,有一些关键技术需要掌握和应用。

其中包括模拟电路设计技术、数字电路设计技术、时钟与时序技术、辐射噪声抑制技术、功耗管理技术等。

模拟电路设计技术主要涉及到放大器设计、滤波器设计、电源管理等,需要考虑噪声、带宽、频率响应等参数。

数字电路设计技术主要包括逻辑设计、时序设计、存储器设计等。

时钟与时序技术是保证数字电路正常工作的关键,需要精确控制时钟频率和时序关系。

第四部分:混合信号集成电路设计工具和方法为了提高混合信号集成电路的设计效率和质量,需要借助相关的设计工具和方法。

常用的设计工具包括EDA工具、SPICE仿真工具、布局布线工具等。

AD9850125MHzDDS频率合成器的原理及应用_郭荣祥

AD9850125MHzDDS频率合成器的原理及应用_郭荣祥

●模拟器件天地 AD9850 125MHz DDS 频率合成器的原理及应用北京航空航天大学1-12信箱(100083) 郭荣祥 郭吉祥摘 要:介绍了美国ADI 公司采用先进的DDS 技术新推出的高集成度频率合成器AD 9850的主要特性、工作原理、应用电路和应用考虑。

关键词:直接数字频率合成(DDS ) 频率合成器 时钟发生器 锁相环(PLL )1 概述频率合成器是从一个或多个参考频率中产生多种频率的器件。

这种器件已经用了几十年,尤其是在通信系统中已得到广泛应用。

传统的频率合成器,通常从一排晶体振荡器产生的各种频率通过开关进行频率混合。

也有的采用众所周知的锁相环(PL L )技术实现频率合成。

随着数字技术在仪器仪表和通信系统的广泛应用,用数字控制方法从一个参考频率源产生多种频率,即直接数字合成技术(DD S)异军突起。

本文试图介绍世界流行的美国AD I 公司生产的A D 9850频率合成器正是应用这种D DS 技术的典型热门产品之一,其基本结构框图见图1。

·图1DDS 基本结构框图OUT输出f DACLPFN 位正弦查询表地址计数器c时钟f 在图1中,正弦查询表是一个可编程只读存储器(P RO M ),存有一个或多个完整周期的正弦波数据,在时钟f C 驱动下,地址计数器逐步经过PRO M 存储器的地址,地址中相应的数字信号输出到N 位数模转换器(D AC)的输入端,D AC 输出的模拟信号,经过低通滤波器(L PF),可得到一个频谱纯净的正弦波。

在图1系统中,输出频率无法进行编程控制,实际中常用的可编程DD S 系统如图2所示。

该DDS 系统的核心是相位累加器,它由一个加法器和一个N 位相位寄存器组成,N 一般为24~32位。

每来一个时钟f C ,输出频率图2可编程控制DDS 系统时钟fc相位截断13~15位幅度截断相位累加器N 位OUT f DACLPFN 位正弦查询表΢N位相位寄存器΢N 位频率控制字M相位控制字微控制器相位寄存器以步长M 增加。

高频集成电路放大器芯片及应用电路

高频集成电路放大器芯片及应用电路

PPT DESIGN
TL-0907
• 品牌:俄罗斯芯片 • 型号:TL-0907 • 应用范围:放大 • 频率特性:高频 • 极性:NPN型 • 结构:平面型 • 材料:硅(Si) • 封装材料:塑料封装
PPT DESIGN
HT2144
• 1W双声道无滤器D类高频功率放大器 • 品牌:HT • 型号:HT2144 • 批号:10+ • 封装:TSSOP20 • 处理信号:模拟信号 • 制作工艺:混合集成 • 导电类型:单极型 • 集成程度:超大规模
高频集成放大器芯片及其相关 应用介绍
小组成员:刘雪梅,徐蕊 林晓艳,甘乐
PPT DESIGN
PPT DESIGN
电高 路频 原放 理大
器 的 基 本
高频放大器的分类及组成
高频放大器
高频小信号放大器
高频功率放大器
分散调谐方式
集中调谐方式
由若干个放大器+选频器 组成
PPT DESIGN
放大器+选频器+放大器
LM4766
• LM4766是国半公司推出的双声道大 功率放大集成电路,每个声道在8 欧姆负载上可以输出40W平均功率 ,而且失真小于0.1%,如图2所示 。在国半公司的产品系列中, LM4766被归入“序曲”(Overture )系列,属于最高端的单片双声道 大功率放大集成电路。它内含NS公 司研制的SPIKc保护电路,对输出级 晶体管的安全工作区(SOA)进行 动态检测与保护,全面实现过压、 欠压、过载、输出短路(包括短路 到地与短路到电源)、热失控和瞬 时温度冲击等保护功能,无须外接 各种保护电路。
PPT DESIGN
CLC425在低噪声宽带放大器设计中 的应用

高频集成电路放大器芯片及应用电路

高频集成电路放大器芯片及应用电路
刘雪梅徐蕊林晓艳甘乐高频放大器的基本电路原理pptdesign高频放大器的分类及组成高频放大器高频小信号放大器高频功率放大器pptdesign分散调谐方式集中调谐方式由若干个放大器选频器组成放大器选频器放大器高频小信号放大器的应用?在远距离传输信号时由于发送的信号经过信道传输时衰减很大到达接收端时往往是很小的信号而且可能混杂了其他的往是很小的信号而且可能混杂了其他的干扰信号应用具有放大作用和选頻作用的小信号放大器可以很好的解决这些问题
PPT DESIGN
CLC425在低噪声宽带放大器设计中 的应用
• 低噪声宽带放大器:从无线电接收机宽带 放大器模块对射频小信号进行低噪声放大
• 发挥芯片的低噪声优势,在保证放大增益 的同时尽量少的引入附加噪声。
PPT DESIGN
CLC425在低噪声宽带放大器设计中 的应用电路组成
• 低噪声宽带放大器由两级运算放大电路、 电源电路和滤波电路构成。
1脚音频信号输入 2脚负反馈 3脚负电源 4脚音频信号输出 5脚正电源
LM1875单双电源供电电路
LM1875单电源供电的音频功率放大电 LM1875双电源供电的音频功率放大电路 路
LM1875制作功放电路图
LM1875功放板由一个高低音分别控制的衰减式音调 控制电路和LM1875放大电路以及电源供电电路三大部 分组成,音调部分采用的是高低音分别控制的衰减式 音调电路
指标是非常诱人的,好的功率集成电路其失真和信噪比(S/N)都是很不 错的,LM4766能做到在人耳可闻频段,30W功率输出的情况下仅仅只有 0.06%的失真和噪声值
LM3886
LM3886优异的性能,使得它在近几 年音响制作中广泛的应用,许多成 品功放机中就有直接的应用它担任 后级功放或者用它作为重低音放大 电路。采用了美国NS公司(国家半 导体公司)推出的新型高保真音响 功放集成电路LM3886TF作功率放大 ,用运放NE5532或AD827作前置线 性放大和音调放大。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

高頻混合訊號積體電路的應用及設計趨勢Application and Design Trend on High Frequency Mixed mode IC Design瑞昱半導體研發中心類比IC設計部經理林盈熙前言隨著通訊、消費性電子產品及電腦應用的多元化,混合訊號積體電路的應用及設計趨勢也隨之複雜化。

除了要考慮以往的電路技術層面的問題,也隨著先進製程的演變,設計流程所要解決的困難也增加了許多。

此篇文章將目前業界研發高頻混合訊號積體電路所面臨的問題,及未來可能的解決方法與讀者進行討論。

期待能藉由拋磚引玉的方式,讓更多的產業先進了解相關的問題。

產品及應用的趨勢科技的進步除了帶來生活的便利之外,以往的通訊、娛樂及資訊取得的方式也產生很大的變革。

通訊及網路的便捷讓人們樂於分享多媒體資訊。

此外,資訊的取得與分享也隨著移動的需求轉而無線化及寬頻化。

使用者對於多媒體資訊的品質需求也激發高速及高容量的產品走向。

綜觀以上的變化,積體電路產品的應用趨勢可分為下列的三大方向⏹通訊(Communication)♦WLAN♦Digital Cellular Phone/ Wi-Fi Phone♦Modem/Remote Access⏹消費性電子(Consumer)♦Digital Camera/ Video♦DVD♦Digital TV/HDTV⏹電腦(Computer)♦Portable PC♦Live Plug-in Peripheral此外因應消費者的需求及系統技術的變化,IEEE也制定了許多不同的無線通訊的規格。

從低傳輸速率到高傳輸速率分別有不同的規格規範,並且在不同的傳輸距離之下系統的要求也有相異。

細部的區分如下圖所示。

傳輸距離與轉輸速率的不同的無線通訊規格製程變化及技術需求隨著使用者的需求,混合訊號積體電路的技術需求也隨之改變。

除了無線射頻技術及高速類比/數位、數位/類比轉換器技術之外,高音質的處理IC (Audio Codec),高速資料連接介面(USB2.0, STAT, PCI express..)甚至電源供應管理,及顯示器驅動(LCD driver) 技術等等,都進一步地整合在積體電路中。

製程的進步使得許多的積體電路能以更低的價格及成本進入巿場。

此外,複雜的深次微米(deep-sub micron)製程,也增加了電路設計上的困難。

閘極氧化層的厚度在0.l3um的製程己經接近2奈米(nm),崩潰電壓(breakdown voltage)因此降低許多,所以類比電路的操作區堿也受到限制。

為了要提供類比電路更多的選擇及設計的空間,0.18um以後的製程大多有提供電晶體不同的臨限電壓(Threshold voltage)元件,因此增加了許多額外的佈植製程(Implantation),元件參數飄移的區間也比以往增加了許多。

深次微米製程所使用的高/低介電質材料(High/Low K)也使得晶片在經過機化學拋光(CMP)之後,元件的變異(Variation)範圍變得更寬,元件的一致性也面臨挑戰。

綜合以上的因素,電路設計需要更嚴格地考慮元件差異性(mismatch),才能充份反應製程的影響。

複雜的製程除了增加了設計的困難度外,隨著電晶體的通道長度(channel length)變短,電晶體的閃爍雜訊(flick noise)也隨之增加,許多類比電路為了要降低此雜訊,只好增加電晶體的通道長度,因此,為了達到相同的頻寛,設計者必須以增加功耗而做為代價。

此外,為了降低數位電路的功秏及增加積集度,閘極氧化層(gate oxide)的厚度也愈來愈小,類比電路的操作區域也相對受到限制,設計者為了要提供更多的操作區間,常常將電壓超限使用(over drive),隨後而來的便是電路可靠度(reliability)的問題。

各種類比/數位轉換器的速度與解析度比較高頻混合積體電路的技術挑戰混合積體電路的操作頻率隨著產品的需求愈來愈高,電晶體的高頻模型(High frequency model)不再只是射頻積體電路的專利,許多的高速串聯界面(SATA, Serdes, PCI express..)電路也需要使用高頻模型以反應電路真實的操作狀態。

以現階段的高頻模型甚至需要重現50GHz以上頻率的行為。

混合積體電路中除了主動元仵外還有許多重要的高頻被動元件,例如電阻、電容、電感、變容器(Varactor)、變壓器(transformer / balun)等等..,都需要精準的高頻模型,對於高頻元件的模型的要求變得更多。

電感的高頻等效電路考慮電路之間的連接線(interconnection)及訊號的傳送,在高頻電路中除了以往考慮的電阻/電容效應之外,要為得到更精確的行為,還要考慮電感的效應,在電路設計的時候,連接線(interconnection)的高頻模型必須要一並考量,才能準確模擬電路的行為。

此外,積集度愈高,積體電路中耦合(coupling)的雜訊對電路的影響也必須深入研究。

半導體基板對於雜訊的抑制通常是使用N型井(N well)、或N/P 接面(junction)進行雜訊的隔離,因為N/P接面的行為像一個電容器,所以對於低頻訊號有很好的隔離效果,但是對於高頻訊號而言,電容的阻抗變低,訊號便容易藉由半導體基板傳播到其它電路。

電路中,為了降低由電源或基板傳來的雜訊影響電路,類比電路常常是以差動(differential)的方式進行訊號的傳遞。

所以,佈線(layout)時要求兩的差動的連接線是完全對稱的,甚至佈線的雜散效應都希望是對稱的才能降底耦合雜訊對訊號的影響。

高頻佈線雜散效應的電路模型在電路完成佈線後,為了要確認佈線的雜散效應對電路產生的影響程度。

會在佈線完成之後進行佈線效應的元件萃取(extraction)。

而將佈線效應以被動元件的電路模型取代。

以往的萃取是以二維的方式進行,但是為了顧及高頻電路佈線的雜散效應,有一些特別的走線希望是以三維的方式進行雜散元件的萃取工作。

相較於低頻電路,高頻電路所在意的不只是以往的電阻、電容的效應,還可能要考慮電感或轉輸線(transmission line)的效應才能確切地掌握其影響。

PDK/FDK的解決方案電路的高頻特性與其佈線的方式習習相關,為了降低與元件模型之間的誤差以及增加設計流程的效率,半導體廠大多有提供PDK(personal design key)或FDK(foundry design key)以解決相關的問題。

此解決方法可以提供更有效率的設計流程。

PDK/FDK也可以為高頻矽智權(IP)提供再利用的平台。

因此,隨著製程的複雓化及混合電路的高頻化,PDK/FDK所扮演的角色也會愈來愈重要。

積體電路設計規格檢驗(DRC)半導體廠為了要確認製程的良率,期望客戶所傳來的資料經過一些特定的設計規格檢驗(DRC: design rule check)。

隨著製程的複雜性愈來愈高,所需要檢驗的項目也就愈多。

特別是製程在0.18um以後,因為機化學拋光(CMP)廣泛地使用,所以對於後段製程的金屬層特別的要求其圖案密度(pattern density)的要平均,但是某些高頻/射頻電路因為使用了許多的電感等被動元件,金屬層的密度很難達到半導體廠的要求,於是佈線工程師必須在不影響電路的區域加入一些圖案(dummy pattern),以增加金屬層的密度,並且增加一致性。

電路模擬也是電路設計流程中重要的環節,混合訊號積體電路包含數位及類比積體電路,而各自模擬的時候可以依數位或類比電路分別進行,但是在混合積體電路中,工程師則需要依據電路的複雜度及時間資源的多寡決定模擬的方式。

一般而言愈接近電晶體電路層的模擬愈準確,但是所花費的時間也愈長,常見的混合積體電路模擬的方式有下面幾種,所得到的精確度及所費的時間也有所不同。

⏹全晶片電晶體層模擬⏹數位:電晶體層+ 類比:行為層(behavior) 模擬⏹數位: HDL +類比:行為層(behavior) 模擬⏹全晶片HDL模擬混合積體電路中常見的射頻電路、頻率合成器或類比濾波器等等,為了要克服製程的飄移或元件的誤差所帶來的影響,電路中會加入自動校正或補償的功能。

以頻率合成器為例,變容器及電感的飄移會影響輸出的頻器及相位雜訊(phase noise),若能在電路中加入自動校正的機制,則可以將電路的操作點,校正在正確的位置,以確保其電路的特性。

積體電路量產時會經過兩個階段的測試篩檢。

首先是切割前的測試,測試時使用探針卡(probe card)直接對整片晶圓上的各別晶片進行直流特性的量測,若發現瑕疵的晶片便會做上記號,切割後便不再進行封裝以降低成本。

第二階段是封裝後的規格測試,此階段因為測試的項目最多,並且包含直流、類比、數位及高頻等等量測項目、所以花費的時間成本也是最多的。

如何有效地降低測試成本,則可分別從以上兩個階段著手。

若能在直流特性量測時,間接得到類比或高頻電路的行為,則可能省下許多測試時間及機台成本。

此外,對於一些特定的產品,可以簡化數位及類比的測試項目,而改以連接整合的方式縮短測試的時間,對於高頻混合積體電路相關產品,其整合測試還有許多待研發的領域。

結論3C產品的多元化及多樣化,拓展了混合積體電路發展的無限可能。

先進製程的演化,除了增加了混合積體電路設計的複雜度,同時也加深了設計的因難。

為了因應這些變化,設計流程需要進行調整及最佳化。

而在量產測試方面,整合數位及類比的測試方法也相對增加了許多發展的空間。

雖然高頻混合積體電路的設計愈趨複雜,只要能深入了解各種的現象,相關的問題都可以找到最佳的解決方案。

相关文档
最新文档