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集成電路產(chǎn)品依其功能，主要可分為模擬芯片和數(shù)字芯片兩大類
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 晶豐明源    2023-07-22

集成電路產(chǎn)品依其功能，主要可分為模擬芯片和數(shù)字芯片兩大類。其中，模擬芯片主要包括電源管理芯片和信號鏈芯片等；數(shù)字芯片主要包括存儲器芯片、微處理器芯片和邏輯芯片等。

① 模擬芯片及電源管理模擬芯片概況

模擬芯片是處理連續(xù)性的光、聲音、速度、溫度等自然模擬信號。模擬芯片作為連接上述各類物理信息與數(shù)字電子系統(tǒng)的媒介，同時需要制造工藝、電路設(shè)計和半導(dǎo)體組件物理的相互配合，在芯片效能及成本上尋求最優(yōu)化，由于其決定了產(chǎn)品最終呈現(xiàn)質(zhì)量，因此更為注重組件的特性如可靠度、穩(wěn)定度、能源轉(zhuǎn)換效率、電壓電流控制能力等。

常見的模擬芯片包括信號鏈芯片、電源管理芯片等，廣泛應(yīng)用于電腦手機、LED 照明、家用電器、智能家居、消費類電子等領(lǐng)域。

電源管理芯片是在電子設(shè)備系統(tǒng)中擔(dān)負起對電能的變換、分配、檢測及其他電能管理的職責(zé)的芯片。所有電子設(shè)備都有電源，但是不同的系統(tǒng)對電源的要求不同。為了發(fā)揮電子系統(tǒng)的最佳性能，需要選擇最適合的電源管理方式。

電源管理芯片在不同產(chǎn)品應(yīng)用中發(fā)揮不同的電壓、電流管理功能，需要針對不同下游應(yīng)用采用不同的電路設(shè)計，同時電子產(chǎn)品中根據(jù)不同芯片的功能需要配備不同的電壓、電流強度。因此，電源管理芯片已成為電子設(shè)備的重要有機構(gòu)成。

電源管理芯片在電子設(shè)備性能發(fā)揮中發(fā)揮了重要的作用。為了提高電路的密度，芯片尺寸始終朝著減小的趨勢發(fā)展，電場強度隨距離的減小而線性增加，如果電源電壓還是原定標(biāo)準，產(chǎn)生的電場強度足以把芯片擊穿。

因此，電子系統(tǒng)對電源電壓的要求就發(fā)生了變化，需要不同的降壓型電源。為保證降壓的同時保持高效率，一般會采用降壓型開關(guān)電源。其次，部分電子系統(tǒng)還需要高于供電電壓的電源，比如在電池供電設(shè)備中、驅(qū)動液晶顯示的背光電源、LED 照明驅(qū)動等，都需要對系統(tǒng)電源進行升壓，一般會采用升壓型開關(guān)電源。

此外，現(xiàn)代電子系統(tǒng)正向高速、高增益、高可靠性方向發(fā)展，電源上的微小干擾都對電子設(shè)備的性能有影響，因此，需要在噪聲、紋波等方面有優(yōu)勢的電源對系統(tǒng)電源進行穩(wěn)壓、濾波等處理，一般會采用線性電源。上述不同的電源管理方式，可以通過相應(yīng)的電源芯片，結(jié)合少數(shù)的外圍元件，就能夠?qū)崿F(xiàn)。因此，發(fā)展電源管理芯片是提高整機性能的必不可少的手段。

資料來源：TI（德州儀器）官網(wǎng)信息

② 電機控制數(shù)字芯片概況

MCU，Micro Control Unit 的縮寫，即微控制單元，又被稱為單片微型計算機、單片機，是集 CPU、RAM、ROM、定時計數(shù)器和多種 I/O 接口于一體的芯片。MCU 芯片通過搭配傳感器等元器件和功率驅(qū)動器等外圍元器件能夠?qū)崿F(xiàn)外界模擬信號感知、對外控制。

MCU 芯片屬于控制系統(tǒng)大腦，實現(xiàn)電氣信號檢測、電機驅(qū)動控制算法及控制指令生成等，在 MOS 等功率器件、驅(qū)動芯片等配合、共同作用下，給電機提供高壓、大電流的驅(qū)動信號、產(chǎn)生控制電壓，使電機按照控制指令工作，進而實現(xiàn)各類電子產(chǎn)品的運行。

MCU 能夠用軟件控制來取代復(fù)雜的電子線路控制系統(tǒng)，實現(xiàn)智能化以及輕量化控制，是電子系統(tǒng)中的基礎(chǔ)型控制芯片。因高性能、可編程和高集成等特點，MCU 成為了諸多電動設(shè)備的控制核心，在家用電器、電動車輛、電動工具、消費電子、汽車電子等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在電氣化、智能化的大背景下，機械化的產(chǎn)品逐漸會被智能化產(chǎn)品替代，智能化電子產(chǎn)品需要處理的信號和處理的信息漸增，MCU 成為了電氣化、智能化過程中不可或缺的一部分。

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