模拟集成电路 (IC) 是大多数电子设备中的基本组件，是较大电子电路的一部分的最基本电路。模拟集成电路的例子有运算放大器、电源管理电路和传感器；最知名、最长寿的模拟集成电路是741运算放大器和555定时器。模拟集成电路是计算机、手机和数字设备工作的基础，在当今人类几乎所有消费电子产品中都可以找到它。当需要更高功率的应用和需要采样率要求的宽带信号以及与传感器的用户界面时，仍然会使用它。
模拟集成电路涉及跟随连续输入信号的输出信号。在称为输入级的初始阶段，从源接收电压或信号。第二阶段，或增益阶段，是当放大时ccurs 增强接收到的信号，以便更有效地处理信号。输出信号在最后一级（称为输出级）受到限制或扩展。
几乎所有消费电子设备中都可以找到模拟集成电路根据 IC 的设计，开环电压增益不需要在上限范围内。这些连续信号执行放大、混合、解调和有源滤波等功能。模拟集成电路由半导体、电感器、电容器和电阻器组成。对于大多数电子公司及其工程师和设计师来说，模拟集成电路通过手头有可用的电路而不是制造电路来提供帮助。而不是做一个模拟从头开始制作电路，他们可以从电路设计人员已经制作的各种选项中进行选择。
电路设计人员可以简单地使用板级设计来根据行业值选择和测试器件。这并不然而，这意味着所有模拟集成电路在每种电子设备上都足够好。在制造设备之前必须先解决一些问题。大多数出现这些问题的原因是信号值总是会发生变化，大约是原始电压或信号值的 20%。但一个特殊的问题是，每个电子设备上的每个处理过的半导体晶圆都是不同的。
A ci电路设计人员可以简单地使用板级设计来根据行业价值选择和测试器件。另一方面，模拟集成电路将让设计者在将其集成到电子设备之前尝试找到完美的平衡。目前，更多的电路设计采用混合信号处理，设计人员用数字逻辑元件取代一些模拟功能，使芯片能够与微处理器"对话"。
模拟集成电路简史
集成电路的发明开创了一个创新的世界。没有它，计算机、智能手机、医疗诊断设备、数码相机、许多厨房用具、太空探索技术，甚至现代数字手表都是不可能的。
对于所有使用 IC 的设备，几乎感觉它们已经永远伴随着我们。当然，这不是真的，但它们确实有着重要的历史。从不起眼的晶体管开始到现代的我Cs，集成电路发展的故事确实令人着迷。
晶体管和固态电子学
模拟集成电路的发展故事真正开始于 1947 年晶体管的诞生。关键是控制电流通过晶体的流动，这使得固态电子学得以发展。固态元件比真空管更小、更便宜、更耐用——这些重要特征最终导致了集成电路的诞生。
第一个集成电路
追求制造更小的电路于 1958 年诞生了第一个集成电路。它的发明者杰克·基尔比 (Jack Kilby) 是德州仪器 (TI) 的一名工程师。当他思考电路设计时，他偶然发现了一个突破性的想法。硅不仅仅用于制造晶体管：它还可以用来制造电路的每个部分。
用一个晶体构建整个电路现在对我们来说似乎很简单，但在 20 世纪 50 年代末期这是一个非凡的想法。较小的电路更容易批量生产。基尔比向他的经理解释了这个想法，然后经理告诉他建造一个。 Kilby 的单片集成电路工作模型于 9 月完成。德州仪器 (TI) 于 1959 年 2 月申请了该发明的专利。
Kilby 并不是 20 世纪 50 年代末唯一创造集成电路的人。在仙童半导体公司，物理学家罗伯特·诺顿·诺伊斯也考虑了如何在单个芯片上创建整个电路。诺伊斯使用不同的方法来连接各个组件，从而产生了一项称为单一电路的发明。诺伊斯了解 TI 的专利，因此他编写了有关他的新电路的极其详细的文档。 1961年，美国专利局批准了诺伊斯的申请。
由于基尔比的专利仍在审查中，诺伊斯首先获得了集成电路专利。作为回应，德州仪器发起了一场专利战。最终于 1966 年通过交叉许可协议得到解决。
模拟集成电路的发展
我们所知的模拟集成电路设计可以追溯到 20 世纪 60 年代初期。第一个商业版本 Fairchild µA702 运算放大器是由工程师 David Talbert 和 Robert Widlar 于 1964 年创建的。这个两人团队于 1965 年推出了其后继产品 µA709。几年后，他们迁移到美国国家半导体并创建了 LM101。这款突破性的运算放大器拥有更高的增益、更低的输入电流和短路保护措施。
飞兆半导体也不甘示弱，于 1967 年推出了一款新型运算放大器：μA741，由苏格兰工程师 David Fullagar 设计。他在 LM101 中添加了额外的晶体管，从而实现更平滑、更稳定的放大效果。作为该公司 µA709 的后继产品，µA741 为之后的所有产品树立了标准。
经过时间考验的创新
无论您相信与否，Fullagar 的设计至今仍在使用。哟您会在音频混音器等设备中找到 µA741 运算放大器。德州仪器 (TI) 是 µA741 运算放大器的主要生产商之一。至于555定时器，它是由Hans Camenzind于1971年为Signetics公司首次开发的。Camenzind最终的模拟集成电路设计将其原始版本中的9引脚和恒流源替换为8引脚设置和直接电阻。 555 定时器用于当今的许多安全系统，特别是那些带有运动探测器和声音操作定时器的系统。它还应用于免接触设备，例如饮水机和浴室水龙头。
模拟与。数字集成电路
关于模拟和数字集成电路，您应该了解一些事情。采用模拟集成电路设计，该 IC 可在从零到满电源电压的连续变化信号下运行。由于信号范围广泛，它们有时被称为线性电路削减。这种功能使它们在放大器和电压比较器的电路中非常有用。
另一方面，数字电路被认为是非线性的。它们对不连续信号进行操作——要么"开"，要么"关"，因此具有二元性质。两者之间不可能有其他值。与模拟 IC 不同，数字版本不需要外部组件即可工作。数字 IC 通常用于微处理器、存储芯片和许多其他计算应用。
一项关键发明为广泛的 IC 生产铺平了道路：MOSFET。金属氧化物半导体场效应晶体管由贝尔实验室工程师 Mohamed Atalla 和 Dawon Kahng 于 1959 年开发。MOSFET 实现了更高的制造能力以及 LSI 芯片的出现，每个芯片可容纳 10,000 多个晶体管。
