Аналоговые полупроводниковые приборы в век цифры

Мы живем в век цифровой техники. Но истоком ее была техника аналоговая. Изжила ли она себя? Изживет ли? Однозначно можно ответить, что нет. Нет, потому что человек живет в мире аналоговых сигналов речи, музыки, окружающих звуков. Цифровая техника открывает огромные возможности совершенствования в анализе и управлении аналоговыми процессами и сигналами, обеспечивает выигрыш в экономичности, полезной отдаче, эффективности. Но альтернативой аналоговой технике ей стать не дано. Элементную базу аналоговой техники можно условно разделить на несколько категорий: •дискретные активные элементы (транзисторы различных типов); •интегральные микросхемы, обеспечивающие обработку или преобразование аналоговых сигналов; •интегральные микросхемы аналогово-цифровых устройств, реализующие преобразование аналоговых сигналов в цифровые и обратно; •специализированные микросхемы, в состав которых входят как аналоговые, так и цифровые устройства. Основными ячейками аналоговой техники были и остаются транзисторы. Биполярные и полевые транзисторы имеют свои, присущие каждой из этих групп, достоинства и недостатки. Их совершенствование происходило в двух направлениях — разработка новых структур полупроводников и создание комбинационных структур. В результате мы с успехом применяли и применяем полевые транзисторы с затвором Шоттки, HEXFET-транзисторы, биполярные гетеротранзисторы, IGBT-транзисторы. Последние представляют собой гибрид биполярного и полевого транзистора, сохранивший их лучшие свойства. Но не транзистором единым жива аналоговая техника. Операционные усилители (ОУ) и компараторы, преобразователи питания и стабилизаторы напряжения, коммутаторы и источники опорного напряжения, таймеры и генераторы, преобразователи напряжение–частота и частота–напряжение, аналог–код и код–аналог, напряжение–ток и ток–напряжение, температура–напряжение и температура–частота — этот список далеко не полон. Направления развития аналоговых микросхем: •повышение граничной частоты работы; •расширение полосы пропускания; •микроминиатюризация без ухудшения параметров; •улучшение стабильности и точности работы в широком температурном диапазоне; •увеличение мощности и надежности усилителей мощности НЧ, ВЧ, СВЧ; •расширение функциональности устройств, увеличение количества различных функциональных элементов внутри одной микросхемы; •создание элементов с характеристиками и свойствами, программируемыми пользователями; •снижение энергопотребления без ухудшения основных электрических характеристик. Переход к цифровой обработке сигналов потребовал создания АЦП и ЦАП. Если первые образцы микросхем АЦП и ЦАП были примитивны, то в настоящее время на рынке представлен широкий их спектр с различными разрядностями преобразования, частотами дискретизации и иными параметрами. Наметилась тенденция к применению разнообразных унифицированных интерфейсов для стыковки АЦП или ЦАП с микроконтроллерами. Современные АЦП/ЦАП отличают очень высокие технические параметры при малом энергетическом потреблении и физических размерах. Тенденция к микроминиатюризации электронных устройств привела к созданию так называемых SOC-микросхем. SOC — сокращение от System-On-a-Chip (система на одном чипе). Такие микросхемы являются комбинированными, и одна из их частей — аналоговая. Если взять, к примеру, популярную технологию Bluetooth, то помимо цифровой части чипа, его другой составной частью является аналоговый радиотракт, обеспечивающий работу устройства в диапазоне частот 2,4 ГГц. Компании лидеры в этой области: $TXN $ADI $IFX@DE $SWKS $NXPI {$MXIM} $ON $MCHP Информация за 2019 год, но сами понимаете, за год там не сильно что-то изменилось. #полупроводники #чипы #аналоговые