Circuito integrado de señal mixta
Un circuito de señal mixta integrada es cualquier circuito integrado que tiene ambos circuitos analógicos y circuitos digitales en un solo dado semiconductor. [1] [2] [3] [4]
En aplicaciones de la vida real, los diseños de señal mixta están en todas partes, por ejemplo, en teléfonos móviles inteligentes , sistemas de sensores con interfaces digitales estandarizadas en chip (como I2C , UART , SPI, CAN, etc.), procesamiento de señales relacionadas con la voz, aeroespacial y espacial. electrónica, IoT , vehículos aéreos no tripulados (UAV), automóviles y otros vehículos eléctricos. Los circuitos integrados de señal mixta también procesan señales analógicas y digitales juntas. Por ejemplo, un convertidor de analógico a digital (ADC) es un circuito típico de señal mixta. Los circuitos o sistemas de señales mixtas suelen ser soluciones rentables para construir cualquier electrónica de consumo moderna., aplicaciones industriales, médicas, de medición, espaciales, etc. Un circuito integrado de señal mixta también puede contener bloques de memoria en chip como OTP , lo que complica la fabricación en comparación con los circuitos integrados analógicos. Un circuito integrado de señal mixta minimiza las interconexiones fuera del chip entre la funcionalidad digital y analógica en el sistema, generalmente el tamaño y el peso de la realización debido al empaquetado minimizado y al tamaño reducido de la placa del sistema ( PWB / PCB , sustrato del módulo, etc.) y, por lo tanto, aumenta la confiabilidad del sistema.
Los dispositivos de señales mixtas están disponibles como piezas estándar, pero los circuitos integrados específicos de la aplicación (ASIC) diseñados a medida están diseñados para nuevas aplicaciones o si están surgiendo nuevos estándares o se implementan nuevas fuentes de energía en el sistema y los volúmenes de producción se estiman en ser alto. La disponibilidad de bloques IP de señal mixta y analógica listos y probados de fundiciones o casas de diseño dedicadas ha reducido la brecha para realizar ASIC de señal mixta. También existen pocos FPGA y microcontroladores de señal mixta , que normalmente pueden incluir convertidores de analógico a digital y de digital a analógico, amplificadores operacionales, incluso bloques de conectividad inalámbrica, etc. en el mismo chip con lógica digital. [5]Los FPGA de señal mixta son una extensión de los arreglos analógicos programables en campo. Estos microcontroladores y FPGA de señal mixta están cerrando la brecha entre los dispositivos de señal mixta estándar, los ASIC personalizados completos y el mundo del software posiblemente integrado, cuando los productos están en desarrollo o los volúmenes son demasiado bajos para una realización ASIC personalizada completa y efectiva. Sin embargo, puede haber pocas limitaciones de rendimiento típicamente con este tipo de FPGA y microcontroladores, como la resolución de los ADC, la velocidad de conversión de digital a analógico (DAC) y un número limitado de entradas y salidas, etc. A pesar de estas posibles limitaciones, los FPGA de señal mixta y los microcontroladores pueden acelerar el diseño de la arquitectura del sistema, la creación de prototipos e incluso la producción a pequeña y mediana escala. También se pueden respaldar con placas de desarrollo, comunidad de desarrollo y posiblemente también soporte de software.
Un sistema en chip analógico de señal mixta (AMS-SoC) puede ser una combinación de circuitos analógicos, circuitos digitales, circuitos intrínsecos de señal mixta (como ADC) y, en algunos casos, posiblemente también software integrado .
Los circuitos integrados (CI) se clasifican generalmente como digitales (por ejemplo, un microprocesador) o analógicos (por ejemplo, un amplificador operacional). Los circuitos integrados de señal mixta son chips que contienen circuitos digitales y analógicos en el mismo chip. Esta categoría de chip ha crecido en volúmenes de manera espectacular, específicamente con el mayor uso de teléfonos móviles 3G , 4G , 5G , etc. y otras tecnologías portátiles, así como con el aumento de sensores y electrónica en la automoción.
Los circuitos integrados de señal mixta se utilizan a menudo para convertir señales analógicas en señales digitales para que los dispositivos digitales puedan procesarlas. Por ejemplo, los circuitos integrados de señal mixta son componentes esenciales para los sintonizadores de FM en productos digitales como reproductores multimedia, que tienen amplificadores digitales. Cualquier señal analógica (como una transmisión de radio FM, una onda de luz o un sonido) se puede digitalizar utilizando un convertidor analógico-digital muy básico, y el más pequeño y de mayor eficiencia energética de estos sería en forma de señal mixta. CI.
