探索模擬技術(shù)的重要作用 與德州儀器模擬信號鏈業(yè)務(wù)部負責(zé)人探討通用模擬 IC 對電子設(shè)計的重要性

模擬信號無處不在。在電子領(lǐng)域，模擬技術(shù)通過轉(zhuǎn)換電壓電平、感應(yīng)或者精確測量或調(diào)節(jié)信號，助力各種應(yīng)用在現(xiàn)實世界中穩(wěn)定運行。小到助聽器，大到數(shù)據(jù)中心的供電系統(tǒng)，模擬芯片是每個電子系統(tǒng)的重要組成部分。

這些重要的模擬半導(dǎo)體（有時稱為基礎(chǔ)或通用集成電路 (IC)）構(gòu)成了在電子系統(tǒng)中使用的大部分芯片。雖然放大器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、邏輯器件以及開關(guān)穩(wěn)壓器可能并非電路板上最主流的元器件，但它們對于維持系統(tǒng)正常運作至關(guān)重要，并且在推動我們當前所體驗到的各種電子技術(shù)創(chuàng)新方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。 隨著電氣化進程的不斷加快，研究公司 Omdia 發(fā)表的報告顯示，通用模擬 IC 市場持續(xù)擴大，預(yù)計到 2027 年將超過 400 億美元。

德州儀器模擬信號鏈業(yè)務(wù)部高級副總裁 Hagop Kozanian 最近探討了推動通用模擬 IC 市場擴大的因素以及我們對這些關(guān)鍵產(chǎn)品的持續(xù)投入。

問：為什么通用模擬產(chǎn)品對于系統(tǒng)設(shè)計十分重要？

答：我們時常聽到這樣的觀點：擁有豐富且能夠即時投入生產(chǎn)的通用模擬產(chǎn)品組合對滿足各類系統(tǒng)需求至關(guān)重要。舉例來說，汽車制造商在電動汽車中需要用到數(shù)百種通用模擬產(chǎn)品的情況并不罕見，有時占到電子系統(tǒng)中 IC 數(shù)量的近 90%。

德州儀器工程師團隊的工作范圍涵蓋電源管理、信號鏈和邏輯產(chǎn)品領(lǐng)域的 20 多個功能類別，所開發(fā)的模擬產(chǎn)品針對客戶設(shè)計所需的成本、性能、功率和精度的合適組合進行了優(yōu)化?？焖僭L問這些類型的芯片可顯著加快現(xiàn)有設(shè)計產(chǎn)品上市，并提供更大的靈活性，通過擴展設(shè)計選項來適應(yīng)未來的發(fā)展需求。

更重要的一點是，他們知道所有這些模擬產(chǎn)品將會協(xié)同工作，從而滿足他們的設(shè)計系統(tǒng)要求。

問：工程師在選擇通用模擬產(chǎn)品時要考慮的重要因素有哪些？

答：通用模擬產(chǎn)品的設(shè)計初衷就是為了滿足許多不同系統(tǒng)的可靠性和性能要求。然而，我經(jīng)?？吹焦驹谑褂眠@些產(chǎn)品進行設(shè)計時需要考慮五個主要因素：

• 供貨情況：在整個設(shè)計過程中，設(shè)計人員首先考慮的是供貨情況和供貨保障?？焖僭L問我們的整個通用模擬 IC 產(chǎn)品組合能讓他們對供應(yīng)鏈充滿信心。我們在 TI.com 上提供現(xiàn)貨庫存的實況、用于訂單管理的即時訪問工具以及可讓其訂單管理系統(tǒng)與德州儀器訂單管理系統(tǒng)直接連接的 API。
• 價格：工程師希望使用在尺寸、成本和性能方面經(jīng)過優(yōu)化的模擬產(chǎn)品來創(chuàng)造更經(jīng)濟實惠的電子產(chǎn)品。我們的目標是以經(jīng)濟實惠的價格提供可靠的通用模擬產(chǎn)品。盡管我們公司內(nèi)部的 12 英寸晶圓制造能力已經(jīng)賦予我們擁有較低成本結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，我們?nèi)远ㄆ诒O(jiān)控價格以保持競爭力。
• 標準模擬封裝：設(shè)計人員需要多種封裝選項來滿足他們的多源設(shè)計實現(xiàn)要求。這些封裝選項包括標準的表面貼裝引腳對引腳封裝，例如 Small Outline No-lead (SON)、Small Outline Transistor (SOT) 或 Thin-Shrink Small-Outline Package (TSSOP)。我們提供豐富的行業(yè)標準封裝和創(chuàng)新封裝類型（例如我們的 HotRod? 封裝）組合，來解決不同的設(shè)計難題，比如解決方案尺寸、可靠性和熱性能要求。
• 使用壽命和可靠性：設(shè)計人員最終追求的是確保自己能隨時選用優(yōu)質(zhì)可靠的產(chǎn)品。我們持續(xù)投資知識產(chǎn)權(quán)和制造能力，使用 45 納米至 130 納米工藝節(jié)點來構(gòu)建通用模擬產(chǎn)品，幫助降低設(shè)計復(fù)雜性并提供供應(yīng)保障。事實上，德州儀器在全球范圍內(nèi)擁有并運營晶圓制造廠、封裝廠、封裝測試廠以及產(chǎn)品配送中心，能夠?qū)?yīng)鏈有所控制，在未來數(shù)十年提供可靠的模擬產(chǎn)品。
• 文檔和資源：如果使用合適的資源來設(shè)計模擬產(chǎn)品，設(shè)計工作應(yīng)該會非常簡單。我們的模擬專家不斷努力開發(fā)資源，使得各式各樣的公司能夠使用先進的仿真模型快速進行原型設(shè)計。結(jié)合數(shù)目龐大的技術(shù)文檔、可用電路和參考設(shè)計，我們的目標是幫助加快產(chǎn)品上市。

問：德州儀器在通用模擬產(chǎn)品的未來發(fā)展方面扮演什么角色？

答：在過去的二十年里，我們擴展了廣泛的模擬產(chǎn)品組合，納入了涵蓋電源、信號鏈和邏輯產(chǎn)品領(lǐng)域的數(shù)千種通用 IC。我們的專家隊伍以及我們在研發(fā)方面的投入，助力我們能夠每年推出數(shù)百種新產(chǎn)品。借助替代模擬產(chǎn)品和第二來源模擬產(chǎn)品快速擴展的能力，我們能夠顯著減少供應(yīng)鏈中斷。

在未來的許多年里，模擬技術(shù)在幫助工程師創(chuàng)新和提高產(chǎn)品電氣化水平方面仍將發(fā)揮至關(guān)重要的作用。