一、模擬集成電路及其構成

模擬集成電路主要指由電容、電阻、晶體管等元件組成的集成電路，用于處理模擬信號。常見的模擬集成電路包括運算放大器、模擬乘法器、鎖相環、電源管理芯片等。模擬集成電路的構成包括放大器、濾波器、反饋電路、基準源電路、開關電容電路等。

模擬集成電路主要指由電容、電阻、晶體管等元件組成的集成電路，用于處理模擬信號。常見的模擬集成電路包括運算放大器、模擬乘法器、鎖相環、電源管理芯片等。模擬集成電路的構成包括放大器、濾波器、反饋電路、基準源電路、開關電容電路等。模擬集成電路的設計通常由經驗豐富的設計師手動調試完成。相比之下，數字集成電路的設計大部分是通過硬件描述語言在EDA軟件的控制下自動綜合生成的。

1958年，杰克·基爾比在鍺材料上只使用了5個元件成功實現了一個簡單的振蕩器電路，這被認為是世界上第一塊集成電路。這一創舉揭開了20世紀信息革命的序幕，標志著電子時代的來臨。隨著計算機和通信技術等高科技產品在國防科技、工業生產和日常生活中越來越廣泛應用，微電子產業以集成電路為代表也迎來了前所未有的發展階段。

集成電路（簡稱IC）根據其功能和結構的不同，可以分為數字集成電路和模擬集成電路兩大類。數字集成電路主要用于產生、放大和處理各種數字信號，這些信號在時間和幅度上呈離散變化，例如音頻信號和視頻信號（如VCD、DVD的重放）。模擬集成電路則用于產生、放大和處理各種模擬信號，這些信號的幅度隨時間連續變化。作為微電子技術的核心之一，模擬集成電路能夠對電壓、電流等模擬量進行采集、放大、比較、轉換和調制。

二、模擬集成電路設計過程

1、模擬ICVS數字IC

首先，模擬IC設計與數字IC設計在很多方面存在顯著的差異。數字IC的設計主要在抽象的層次上完成，其中系統和過程的層次確定了門/晶體管級的布局和走線的細節。而模擬IC的設計更加個性化，涉及到每個電路的特定焦點，甚至包括每個晶體管的尺寸和細節。

此外，許多制造工藝主要針對具有模擬功能的數字IC進行開發，這使得模擬IC設計人員需要在工藝限制下工作，并考慮更適合數字IC功能的因素。

2、設計規格

模擬設計團隊通常以一組規格和特性作為起點，就像數字集成電路設計一樣。從那里開始，各種功能模型被用來進一步細化約束，并導致關于設備的大小、類型和其他工藝特性的決策。這可能涉及晶體管的選擇、高層級布局規劃，包括電感和電容技術，以及對集成電路和子電路的期望。

在高層級上，體系結構硬件描述語言（如VHDL-AMS）用于進行仿真，并確定子塊的約束。在這個階段，還可以開發一個測試平臺，后續可用于仿真。盡管模擬設計人員通常會為其子電路設計開發測試平臺。

3、分電路設計，物理布局和模擬

根據模擬電路的復雜性，模擬設計團隊通常將子電路設計分配給個人，并根據細節和宏觀測量來確定子電路的約束條件和性能期望。

接下來，這些宏觀示意圖被分解為電路元件模型和電路拓撲結構。對這些電路進行仿真和優化后，開始進行物理布局。布局和布線之后，進行設計規則檢查（DRC）和電路佈局驗證，在進行寄生參數提取和布局之前完成。

通過版圖后仿真可以揭示設計中的缺陷，可能需要進行迭代的重新設計、版圖設計和仿真過程，以滿足最終的設計目標，并準備進行芯片輸出。在整個芯片布局和仿真之前，子電路也可能經歷其自身的設計、布局和仿真過程。但無論是整個芯片還是子電路，都可能需要在tape-out之前進行電路的重新設計。

審核編輯：湯梓紅