Sirkuit Terpadu Analog:Mengapa Anda Membutuhkannya

Sirkuit terpadu analog adalah salah satu kategori IC. Selain itu, ini adalah komponen mendasar dari sebagian besar perangkat elektronik.

Misalnya, Anda dapat menemukan jenis IC ini di sebagian besar elektronik konsumen. Mengapa? Karena IC membantu perangkat digital, komputer, ponsel, dll., bekerja.

Juga, IC ini berguna untuk sinyal pita lebar dan aplikasi daya tinggi lainnya. Jadi, contoh terbaik dari IC ini adalah timer 555, penguat operasional, sensor, dll.

Namun perangkat tersebut tidak berlaku untuk semua perangkat elektronik. Oleh karena itu, kami membuat artikel ini untuk membahas rangkaian terintegrasi analog. Jadi, Anda akan belajar tentang apa itu, mengapa Anda membutuhkannya, dan banyak lagi.

Mari kita lanjutkan!

Apa itu Sirkuit Terpadu Analog?

Sirkuit Terpadu Analog Garis Besar

Sumber:Wikimedia Commons

Perangkat ini merupakan komponen utama dari sebagian besar perangkat elektronik. Selain itu, ini membantu menangani sinyal yang bebas berjalan dari nol (nol) hingga tegangan catu daya penuh.

Juga, sirkuit biasanya memiliki dua input; satu masukan positif, sedangkan masukan lainnya negatif. Selain itu, masing-masing input adalah non-pembalik dan pembalik, masing-masing.

Selanjutnya, komponen yang membentuk sirkuit terpadu analog adalah:

• Kapasitor
• Resistor
• Semikonduktor
• Induktor

Jadi, Anda dapat menggunakan perangkat untuk mendesain:

• Penguat operatif
• Osilator
• filter aktif
• Regulator linier
• Loop penguncian fase perangkat lunak

Namun, sangat penting untuk mempertimbangkan parameter semikonduktor seperti resistansi, disipasi daya, dan penguatan daya.

Dengan kata lain, sirkuit terpadu analog bekerja dengan mengubah input analog yang berbeda seperti panas, suara, dan cahaya. Juga, itu mengubahnya menjadi sinyal digital dan nol untuk diproses. Selain itu, sirkuit terintegrasi analog memiliki masa pakai yang lebih lama daripada perangkat elektronik.

Mengapa Anda Membutuhkan Elektronik Analog?

Sakelar Terintegrasi Analog

Sumber:Wikimedia Commons

Meskipun hal-hal telah berkembang di industri elektronik, analog masih kuat. Tidak diragukan lagi, sebagian besar hal adalah digital, tetapi lebih mudah untuk mewakili angka secara numerik dalam sistem biner. Misalnya, lebih mudah untuk menghubungkan "1" dan "0" sebagai "ON" dan "OFF."

Jadi, tidak seperti desain IC digital, desain IC analog membutuhkan lebih banyak fokus untuk:

• Setiap sirkuit
• Fitur yang tepat dari transistor
• Ukuran

Alasannya sederhana. Saat ini, sebagian besar perangkat digital, sehingga desainer IC analog dipaksa untuk bekerja dengan fitur dan kendala proses. Mengapa? Karena fitur dan batasan proses lebih cocok untuk IC digital.

Spesifikasi Desain untuk IC Analog

Seperti IC digital, desainer analog harus memulai dengan serangkaian fitur dan spesifikasi. Setelah itu, mereka menggunakan model kerja dan aktif untuk berbagai fungsi untuk menurunkan batasan IC analog.

Kemudian, mereka menemukan:

• Fitur proses
• Ketik
• Ukuran perangkat

Jadi, dalam banyak kasus, ini mencakup:

• Penambahan teknologi kapasitor dan induktor
• Angka standar untuk sirkuit terpadu dan sub-sirkuit
• Membuat pilihan transistor

Selain itu, Anda dapat membuat simulasi tingkat tinggi dan bahkan menghitung batasan subblok dengan HDL seperti VHDL-AMS.

Alur Desain untuk IC Analog

Berikut adalah langkah-langkah yang diperlukan untuk desain IC analog:

1. Spesifikasi Desain

• Pengembangan bangku uji
• Topologi
• Kendala
• Spesifikasi

2. Desain Skema Aliran

• Simulasi dan pengoptimalan sirkuit
• Entri skema tingkat sirkuit
• Blokir spesifikasi HDL
• Simulasi HDL arsitektur
• Entri skema tingkat sistem

3. Aliran Somatik

• Keluarkan pita
• Simulasi pasca-tata letak
• Ekstraksi parasit
• Tata letak versus skema (LVS)
• Pemeriksaan aturan desain (DRC)
• Entri tata letak berbasis PCell

Desain Sirkuit Terpadu Analog

Desain IC analog sederhana

Sumber:Jelaskan Itu

Memang, ada proses yang perlu Anda ikuti untuk menghasilkan desain IC analog. Selain itu, prosedurnya melibatkan hal berikut tanpa urutan tertentu:

• Simulasi sirkuit
• Desain sistem
• Desain sirkuit
• Debug sirkuit
• Debug sistem
• Verifikasi
• Simulasi sistem
• Desain tata letak sirkuit terpadu
• Fabrikasi
• Interkoneksi
• Desain komponen
• Debug perangkat

Namun, aspek praktis dari desain IC analog meliputi:

1. Sistem Level Blok

Ini juga dikenal sebagai sistem tingkat Sel. Plus, sistem ini mencakup taktik yang diperlukan untuk membuat desain tingkat blok untuk sirkuit terpadu tertentu. Jadi, ketika desain Anda ditetapkan, tautkan masing-masing untuk membentuk sistem level blok yang lengkap.

2. Sirkuit Level Komponen

Komponen yang akan Anda gunakan di sini didasarkan pada hasil sistem tingkat blok.

Jadi, ketika Anda memiliki komponen yang sesuai, hubungkan mereka untuk membuat sirkuit tingkat komponen. Kemudian, Anda dapat menggunakannya sebagai sirkuit utama desain analog Anda. Plus, ini juga berfungsi untuk simulasi.

3. Mengonfirmasi Sirkuit Level Komponen

Anda juga dapat menggunakan sirkuit tingkat komponen untuk konfirmasi. Tapi ini terjadi setelah Anda mensimulasikan desain sirkuit. Jadi, dengan hasil simulasi, Anda dapat memverifikasi rangkaian level komponen IC analog.

4. Pembuatan IC

Memang, ada beberapa langkah yang harus diikuti untuk membuat sirkuit terintegrasi analog. Pertama, Anda bisa mulai dengan menggunakan bahan semikonduktor untuk membuat wafer semikonduktor. Atau Anda bisa mendapatkan wafer semikonduktor yang sudah jadi.

Setelah itu, Anda dapat menambahkan berbagai komponen elektronik seperti transistor, kapasitor, resistor, dll., ke wafer. Kemudian, Anda dapat mengemas chip—yang membentuk IC paket.

5. Menguji dan Men-debug IC

Pada tahap ini, Anda dapat menguji sirkuit terintegrasi analog. Anda juga dapat men-debugnya untuk membandingkan hasil pemeriksaan dan perkiraan. Jadi, jika semuanya terlihat bagus, lanjutkan ke desain prototipe IC. Kemudian, menggunakan prototipe untuk mengkarakterisasi papan evaluasi dan sirkuit terpadu.

Apa Perbedaan Antara IC Analog dan Digital?

Tabel di bawah ini merangkum perbedaan antara IC analog dan digital:

ICS Analog	IC Digital
IC analog atau linier bekerja pada sinyal yang terus berubah—mengenai waktu.	IC digital atau non-linear bekerja pada sinyal biner.
Persyaratan desain IC analog jauh jangkauannya dibandingkan dengan IC digital.	Persyaratan desain IC digital tidak terlalu radikal dibandingkan dengan IC analog.
Beberapa aplikasi IC analog antara lain osiloskop, radar, pesawat terbang, PLL, luar angkasa, dll.	Beberapa aplikasi IC digital termasuk kalkulator, jam, mikroprosesor, jam tangan digital, komputer, dll.
Anda bisa mendapatkan IC analog versi komersial sebagai penguat gelombang mikro, pembanding tegangan, regulator, pengganda tegangan, dll.	Anda dapat menemukan IC digital secara komersial sebagai register, chip analog ke digital, counter, chip digital ke analog, flip flop, chip mikroprosesor, gerbang logika, dll.
Ini memiliki lebih sedikit transistor dibandingkan dengan IC digital.	IC digital memiliki lebih banyak transistor dibandingkan IC analog.
IC analog memiliki output dan input yang dapat menangani rentang nilai yang berkesinambungan. Plus, hasilnya sebanding dengan informasinya.	IC digital memiliki dua voltase (input dan output) dengan dua kemungkinan nilai—tanpa level yang mengganggu.

Aplikasi Sirkuit Terpadu Analog

Anda dapat menerapkan sirkuit terintegrasi analog dalam aplikasi berikut:

1. Sirkuit manajemen daya

Ketika Anda melihat lebih dekat pada desain IC analog, Anda akan melihat bahwa semua komponennya membutuhkan daya. Selain itu, Anda dapat menggunakan jaringan konduktor (sirkuit manajemen daya) pada komponen on-chip untuk mengirimkan daya listrik yang diperlukan yang dirancang pada-chip.

Sirkuit Manajemen Daya

Sumber:Wikimedia Commons

Juga, sirkuit manajemen daya (jaringan konduktor) merancang dan menganalisis daya yang dikirim dalam sirkuit.

2. Pencampuran Frekuensi

Memang, pencampuran frekuensi menggunakan dua sinyal berbeda yang diterapkan ke sirkuit untuk mendapatkan frekuensi baru. Jadi, Anda bisa mendapatkan mixer frekuensi dari sirkuit terintegrasi analog. Anda juga dapat menggunakan mixer frekuensi untuk mengubah bentuk sinyal dalam rentang frekuensi yang berbeda.

3. Pemfilteran aktif

Tentu saja, IC analog cukup untuk penyaringan aktif. Selain itu, ia melakukannya dengan menggunakan komponen elektronik aktif—untuk meningkatkan kinerja. Jadi, filter harus mencegah induktor yang mahal dan besar. Selain itu, ada berbagai konfigurasi filter aktif seperti beberapa filter umpan balik, filter kunci-sallen, dll.

Kata Akhir

Sirkuit terpadu analog adalah perangkat yang terdiri dari wafer semikonduktor dengan interkoneksi komponen. Menariknya, jenis IC ini dapat diandalkan dan hemat biaya, dan perangkat ini ideal untuk desainer sirkuit profesional, penghobi, dan pelajar.

Sudahkah Anda menggunakan sirkuit terpadu analog? Atau apakah Anda memerlukan bantuan untuk mendapatkan yang terbaik untuk proyek Anda? Jangan ragu untuk menghubungi kami.