混合訊號積體電路

混合信號積體電路（英語：mixed-signal IC），是結合了模擬與數字電路的積體電路。

基本介紹

• 中文名：混合信號積體電路
• 外文名：mixed-signal IC
• 性質：積體電路
• 領域：硬體

簡介

一般而言，一個晶片在大的組合中能夠實行某些全部功能或子功能，像是手機的射頻子系統，或者是DVD播放機中讀取資料路徑和雷射讀取頭懸臂控制邏輯。他們通常包含一整個系統晶片。

在前述使用到數字電路跟模擬電路的例子，混合信號積體電路經常被設計給特定用途，但也可能是多用途的標準元件。而且混合信號積體電路的設計需要非常高度的專業和細心的使用電腦輔助設計工具。晶片完成品之自動化測試也比一般IC還有挑戰性。泰瑞達（Teradyne）和安捷倫（Agilent Technologies）都是混合信號晶片測試設備的主要供應商。

產品實例

PSoC

可程式化系統單晶片（PSoC），是一種可程式化的混合訊號陣列架構，由一個晶片內建的微控制器（MCU）所控制，整合可組態的類比與數位電路，內含UART、定時器、放大器（amplifier）、比較器、數位類比轉換器（ADC）、脈波寬度調變（PWM）、濾波器（Filter）、以及SPI、GPIO、I2C等元件數十種元件，協助客戶節省研發時間。

Altera、Atmel、Xilinx、Lattice皆有推出PSoC產品。實現PSoC有兩種方法：利用FPGA/CPLD；另一是在ASIC中加入可程式模組。

MSP430

MSP430是一系列由德州儀器生產的16位微控制器及其品牌。是超低功耗的16 位精簡指令集混合信號處理器。頻率有8/16/25MHz可供選擇。片上含ADC、DAC、時鐘、看門狗、RAM、flash或ROM，支持I²C、CAN等。

其下又分為多個系列：

x1xx系列；

x2xx系列；

x4xx系列，含LCD控制器；

x5xx系列。

模擬積體電路

模擬積體電路，指由電容、電阻、電晶體等組成的模擬電路集成在一起用來處理模擬信號的積體電路。

模擬積體電路有許多種類，如運算放大器、模擬乘法器、鎖相環、電源管理晶片等。模擬積體電路的主要構成部分有放大器、濾波器、反饋電路、基準源電路、開關電容電路等。

模擬積體電路設計主要是通過有經驗的設計師進行手動的電路調試，模擬而得到，與此相對應的數字積體電路設計大部分是通過使用硬體描述語言在電子設計自動化（EDA）軟體的輔助下下自動完成設計、邏輯綜合、布局、布線以及版圖生成。

系統晶片

系統晶片（英語：System on Chip，縮寫：SoC）是一個將電腦或其他電子系統集成到單一晶片的積體電路。系統晶片可以處理數位訊號、模擬信號、混合信號甚至更高頻率的信號。系統晶片常常套用在嵌入式系統中。系統晶片的集成規模很大，一般達到幾百萬門到幾千萬門。

儘管微控制器通常只有不到100 kB的隨機存取存儲器，但是事實上它是一種簡易的、功能弱化的單晶片系統，而“系統晶片”這個術語常被用來指功能更加強大的處理器，這些處理器可以運行Windows和Linux的某些版本。系統晶片更強的功能要求它具備外部存儲晶片，例如有的系統晶片配備了快閃記憶體。系統晶片往往可以連線額外的外部設備。系統晶片對半導體器件的集成規模提出了更高的要求。為了更好地執行更複雜的任務，一些系統晶片採用了多個處理器核心。