1.2.1自己設計IC
使用IC具有絕對的價格優勢。但是,使用市售的IC難以制作出獨具特色的電路。使用分立半導體器件,能夠作出性能優良的電路,但是在價格方面不具有競爭力。技術人員的氣質就是要通過自己的努力制作出具有競爭力的IC。
事物總是在不斷發展的。如果說在十多年前只有為數不多的高級技術人員能夠勝任IC的開發與設計工作的話,而現在對于ASIC(Alication Secific IC,專用集成電路)來說,至少有約1000多個單位在進行自行制作IC的工作。
以前必須采用大型的計算機作為IC設計的設備,幾年前開始采用工作站,最近發展到在個人電腦上就能夠進行這項工作。這是IC設計成本降低的原因之一。
在個人電腦上,使用IC制造廠商提供的器件、程序庫(晶體管、FET等器件的模型),就能夠進行電路的工作模擬。照片1.3就是在電腦上工作的電路模擬器Psice的一個畫面。
自己也能夠制作IC。這對于電路技術工作者來說,出人意料地進入了一個新時代。但是能夠使用IC不等于能夠制作出IC;獲得好的模擬器也不等于能夠作出IC。即使在今天,IC的內部仍然還是晶體管和FET。
所以,不論怎樣,重要的是能夠設計晶體管電路、FET電路。
照片1.3 電路模擬器Psice的畫面例(輸入電路圖)
1.2.2模擬電路今后也將采用(CMOS)FET器件
如果將目光投向IC世界,就會發現最近被稱為CMOSIC的器件多起來了。以前的IC———TTL或普通的OP放大器等叫做雙極IC。它的內部是雙極晶體管的集合體。但是,最近在數字IC中,TTL不斷地被CMOS數字IC———MOS晶體管的集合體所替代。
眾所周知,CMOSIC的特點是低功耗。發展到規模大的IC———LSI,由于消耗功率的緣故人們不得不采用CMOS,這一點已經成為現實。同時,面對模擬電路與數字電路一體化LSI的發展趨勢,人們也很自然地趨向于使用CMOS構成模擬電路。
當然CMOS是FET的同類。如圖1.4所示它是P溝MOSFET與N溝MOSFET的組合。目前,CMOS模擬電路已經不再是難以獲得的器件。這是因為已經能夠利用FET有條不紊地設計模擬電路,從而解決了大部分問題。
圖1.4 IC世界中CMOS成為主要器件
FET器件中還有利用IC化技術開發出的功率MOSFET。這種器件作為不易損壞的大功率開關器件受到人們的關注。
所以晶體管、FET的靈活運用日益成為非常重要的技術。在下面的章節中將觀測FET和晶體管的實際工作波形,并說明它的工作過程。