2. 模拟集成电路的类型有哪些？

今天我们来对模拟集成电路分分类。一般来说,模拟集成电路是一个非常宽泛的名称，其实在集成电路出现以前，电子电路就已经有自己的理论和应用，而且广泛的在大家的生产、生活中发挥着作用，例如电源，这个大家用的最多的设备，最常见的是笔记本带的一个220V转12V的大电源（这是什么原因呢，这里先卖一个关子，后面我会提到），另一个常见的是手机电源，这个电源比笔记本电源小多了，有些好的手机电源其核心器件就只剩一颗芯片了；诸如此类吧，有大家看的到的，也有大家暂时还看不到的，模拟集成电路可以说无处不在，所以导致其在任何一个领域都是一个方向，或者可以说是一个专业；没有一位模拟集成电路设计师敢说他会做现在世界任何一款模拟芯片，当然如果有，只有两种可能，要么他是疯子，要么他是傻子。

所以为了能够让大家在模拟集成电路领域能有一个好的方向作为突破口，我这边会以不同的视角将模拟集成电路大致的分一下类，希望对有兴趣了解、学习、或者准备从事模拟集成电路设计的同学有所帮助。

首先从功能这个角度进行分类，模拟集成电路可以被分为通用类模拟集成电路和专用类模拟集成电路。这种分类比较宽泛，其实这两大类还可以再细分。例如，通用类模拟集成电路还可以分为运放类、电源类、接口类和时钟类集成电路等；而专用模拟集成电路则更加广泛，有时候可能名称接近，但关注的功能和性能却大相径庭；专用模拟集成电路就有光通信放大器类、无线通信放大器类、音频放大器类、数模/模数转换器类、串/并转换器类等。

如果从电路规模上来看，模拟集成电路和数字集成电路类似，可以分为小型、中型和大型模拟集成电路。不过模拟集成电路的实际规模会比数字集成电路小很多，一般来说，200个集成器件左右以下的模拟集成电路都被认为属于小型；如果集成器件在200个到1200个之间，则属于中型模拟集成电路；当然，如果集成器件大于1200个，那么就属于大型模拟集成电路。有的熟悉模拟集成电路设计的同学可能会好奇，模拟集成电路设计时采用的是可视化设计，对图形比较敏感，这个器件数目如何统计呢？其实我在这里介绍一个简单的方法，就是将电路生成为网表，通过统计网表的行数，就能大概清楚模拟集成电路的集成器件数目了，可以看到这一点好像和关心代码行数的数字集成电路比较像了。

    接着我们可以从信号来分类，将模拟集成电路分为纯模拟集成电路和数模混合集成电路。纯模拟集成电路由于功能比较单一，所以我这里不多讲解。我这里主要想聊聊数模混合集成电路，因为它很特殊，在这个类别里，有时候数字集成电路的面积大一点，有时候模拟集成电路的模块多一点，将这种数模混合集成电路归类到模拟集成电路时，有时候比较迷惑。就我个人的经验来看，我认为要分析一下数模混合集成电路是否属于模拟集成电路，需要看它的主要信号通道是数字类还是模拟类，就是集成电路完成主要功能的信号通道上所处理的是模拟信号还是数字信号？如果处理的是数字信号，那么它就属于数字集成电路；如果处理的是模拟信号，那么它就属于模拟集成电路。

如果从模拟集成电路处理的信号速率来进行分类，我们可以将其分为低速率、中速率和高速率模拟集成电路；这种分类主要和通信的速率相关联。由于时代的不同，这些类别的速率也是在不断变化的，普遍趋势是速率不断上升。在10年前，10Gbps的模拟集成电路属于高速率模拟集成电路，但是现在它已经成为中速率模拟集成电路的最低标准；所以要对模拟集成电路进行速率分类时，一定要添加时间这个因素，不然分类会比较尴尬；在2019年，业界一般认为25Gbps以上的速率的模拟集成电路属于高速率模拟集成电路，25Gbps-10Gbps之间的模拟集成电路属于中速率模拟集成电路，而在10Gbps以下的模拟集成电路则属于低速率模拟集成电路。而且有个有趣的现象，一般通用类模拟集成电路大多属于低速率模拟集成电路，而专用类模拟集成电路大多属于中、高速率模拟集成电路。这是一种巧合吗？大家可以思考一下。

接下来我们还可以从模拟集成电路工作的频带来进行分类，主要有三类，分别是射频、宽频和带阻模拟集成电路；这里，大部分情况下大家在高速率模拟集成电路中容易混淆射频模拟集成电路和宽频模拟集成电路，主要原因是射频模拟集成电路和宽频模拟集成电路工作的频率都很高，这样大家以为这两类是相同或者类似的。其实从频谱看，这两类的频带是有较大区别的，射频模拟集成电路的频点很高，但是频带很窄（相对于频点而言），而宽频模拟集成电路不仅工作频点很高，而且频带很宽，一般来说，其工作频点就可以近似认为是其频带。不仅频带是这两类较大的区别点，他们的应用也不同，射频模拟集成电路主要用于无线通信，如RFID，5G无线传输，4G无线传输等；而宽频模拟集成电路主要用于光纤通信，如相干光模块传输等。第三类，带阻模拟集成电路中主要常见的是专用滤波器，在特殊信号处理上有着独特的应用，一般用于军事或者导航系统。

我们如果从封装来进行分类，则分为两类：非器件类和器件类；非器件是大家常看到的标准的芯片形式，如CPU，它有标准的封装；而器件类的封装是非标准封装，它的封装形式不是大家经常看到的普通芯片封装形式，它们的形状会根据应用的不同而不同。所以大家可以说它不是芯片，但不能说它不是模拟集成电路。

当然我们还可以从功耗来进行分类，大功率、中功率和小功率模拟集成电路；区分的标准以100W和10W为界限，大于100W的是大功率，小于10W是小功率，在这两者之间的是中功率。这个比较简单，我就不多说了。

最后我们按照工作电压来分类，工作在220V电压以上的是高压模拟集成电路，工作在12V以下的是低压模拟集成电路；工作在两者之间的是中压模拟集成电路。这个分类应该很好理解，主要是由民用电压和安全电压来决定的。

终上所述，我们可以从8个维度，他们分别是功能、规模、信号、速率、频带、封装、功率和工作电压来对模拟集成电路进行分类，希望大家能在这些分类中找到自己喜欢或者专长的领域。