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- 男
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工艺技术实现了更高的集成度
有四种制造工艺可实现测试测量与医学成像领域更高的集成度，它们是：CBC-10、C05、BiCom II 以及 BiCom III。
CBC-10
TI 采用 CBC-10 工艺制造 VCA2611／6，这是一种 10V 互补双极晶体管模拟工艺，具备用于数字功能的 CMOS。
CBC 二极晶体管的特征尺寸仅为 1 _m (drawn)，CMOS 电路的密度为 0.8 _m，是一种领先的工艺，为 NPN 以及 PNP 晶体管分别提供了 10GHz 和 7GHz 的截止频率。它还具备 80V 的典型尔利电压。此外，除了核心互补高速双极器件之外，其还采用了模块化方法来添加肖特基二极管、JFET 晶体管、高热能无源器件以及亚微米 CMOS 作为可选模块。
该工艺实现了高质量、低噪声的 JFET 晶体管，其可实现出色的高阻抗输入级。该工艺还具备可微调的薄膜电阻器以及高精度电容器，实现最小的寄生效应以及最佳的线性和跟踪性能。高精度电阻器与电容器实现的线性为每伏特数 ppm。举例来说，高精度电容器的线性比可为 5 ppm／V，电压系数为 10 至 50ppm／V。这就能够实现噪声与失真性能方面的显著提升。该工艺还为高密度 CMOS 电路提供了额外的隔离，提供了隔离构建电路的分开场所 (separate tub)。这对混合信号设计而言是至关重要的，因为这能够最小化串扰并改善精度，以及提高模拟电路的速度。这样，我们就实现了更高的精确度、更高的增益以及更快速的模拟电路。总而言之，CBC-10 工艺实现了数字控制、粘接逻辑以及与微控制器与 DSP 相连的接口。除了能在 ±5V 上运行高性能模拟与混合信号电路之外，CBC 还采用 0_5 V 的 CMOS 接口。
CBC-10 是一种非常快捷的模拟工艺，能够制造类似 OPA847 的放大器，其增益带宽乘积 (GBW) 达 3.9GHz，输入噪声低至 0.85nV／√Hz，转换速率高达 950V／_s，而且失真很低，只有-105dBc(5MHz)。模拟功能很强，CMOS 数字功能也很强，二者相结合就实现了更高程度的集成功能，正如我们在 VCA2611／6 中所述。
C05
ADS5271 采用 C05 数字工艺制造——该项工艺开发于 90 年代晚期，用于制造先进的 DSP（数字信号处理器）。目前其已是一种成熟的数字工艺，其模拟功能也在ADS5271 与 ADS5500 等产品中得到了进一步充分利用。
C05 是 0.18 微米的 CMOS 工艺，它实现了高传输时间的晶体管。其采用先进的金属系统来实现低结电容与晶体管周围的寄生元素。这使其理想地适应于高速混合信号设计。
C05 工艺还具备隔离式 NMOS，有助于降低数字开关带给敏感模拟节点的串扰，也可降低类似 ADS5271 的多通道部件中通道间的串扰。
我们采用智能架构与电路技术来充分发挥高 ft 晶体管的优势，从而设计出市场上最快速、性能最高的 ADC。
BiCom-II
BiCom-II 工艺是 15V 互补双极晶体管技术，其采用电介质隔离来降低晶体管中的寄生结电容。NPN 晶体管拥有 5GHz 的传输速率与 4GHz PNP，这就实现了快速而高性能的模拟晶体管。它能够处理更高的电压，这使其非常适用于要求更高电压的引脚电子技术。
此外，BiCom-II 还包括一个高性能 5 伏亚微米数字 CMOS 工艺，能够在芯片上实施包括数千个门极之多的逻辑功能。这种片上 CMOS 逻辑功能实施所要求的硅芯片面积更小，成本更低，比双极逻辑的功耗更低。因此，采用 BiCom-II 工艺制造的器件将支持片上 CMOS 逻辑功能，而其门密度则比前代互补双极工艺要高 20 倍。该工艺实现了集成在模拟块中的完整的标准数字函数库，并可使用标准的数字设计工具。
BiCom-II 工艺实现了多种底层工艺技术的最佳结合，非常适用于先进的引脚电子技术应用。BiCom-II 是互补双极与 CMOS 工艺的结合，其可提供出色的 beta 版，推出了优秀的双极晶体管尔利电压产品，并实现了更简单、更高性能的电路。15 伏互补双极工艺实现了用于运算放大器中的快速晶体管，成为多种模拟功能的构建块。CMOS 工艺提供了 5 伏模拟晶体管，实现了设计灵活性。上述因素可简化开发，并帮助 TI 以更快的速度响应市场需求，并推出全面集成的引脚电子技术产品。
THS4271 是模拟功能的一个实例。它具备 1.4GHz 的带宽，是第一款在保持极低噪声 (3 nV／√Hz) 条件下实现极快转换速率 (1000 V／_s) 的单位稳定增益运算放大器。
BiCom-III
BiCom-III 是一种 5V 硅锗 (SiGe) 工艺，其开发用于超高速模拟集成电路，是基于硅技术 (Si) 的电介质绝缘工艺，在基础区域添加了锗 (Ge)。在基础区添加锗大大提高了载体的移动性，并实现了极快的瞬态时间。该工艺实现了真正的互补双极 NPN 与 PNP 晶体管，传输频率 (fT) 达 18GHz，最高频率 (fmax) 达 40-60GHz。该工艺的速度比早期工艺提高了三倍。
与 BiCom-II 类似，BiCom-III 工艺流程也包括高密度亚微米 CMOS 逻辑，并具备广泛的数字库，可实现高性能模拟与复杂数字功能的无缝集成。
5V 超高速模拟晶体管使该工艺理想适用于测试低电压设备（如闪存）所需的引脚电子技术。
我们在说明有关 BiCom-III 工艺的先进性能时所举的实例就是 THS4304，其也是第一款 3GHz 单位增益稳定电压反馈运算放大器。根据设计，其可用于采用 +5V 单电源工作的高速、高性能模拟信号处理链中。
THS4304 可提供 3GHz －3dB 的单位增益带宽，830V／μs 的转换速率，在 20MHz 上 +45dBm 的输出三级拦截 (OIP3)，2.8nV／√Hz 的输入噪声，以及 7.5ns 到 0.01% 的建立时间，同时静态耗电仅为 90mW。
全面集成：片上系统
制造商能够将高度复杂的高密度数字功能集成至模拟工艺上，或更准确地说，他们在成熟的数字工艺中开发了模拟功能，并推出了许多高性能片上系统 (SOC)。最新型的先进最高性能数字与模拟部件仍采用不同工艺进行开发，至少在不久的将来仍将保持这种状态。
在片上集成数字与模拟功能面临着诸多挑战。高性能数字逻辑会产生噪声，并降低模拟的信噪比 (SNR)。在同一 PCB（印刷电路板）上集成快速数字逻辑与模拟要求高超的工程设计技能，这甚至比芯片级集成还要困难。
先进的模拟电压最近已成功地从 12V 降至 5V 和 3.3V，但还不能很轻松地降至当前数字核心电压的水平。这是由于噪声与工作电压不成正比，而是基本保持常量。模拟工作电压必须保持足够高以实现良好的 SNR。较低的电压不能提供高动态范围模拟信号所要求的性能空间。
先进的数字工艺不包括高性能模拟组件。此外，先进模数之间在工艺特征尺寸方面也有很大差别。模拟工艺的起点是稳定的数字工艺。不管数字工艺晶体管的线性功能如何，我们都要用其实现片上模拟功能。即便如此，在工艺早期阶段，我们仍要强调数字部分；模拟功能只限于不需要额外工艺步骤或修改的部分。一旦工艺成熟并成功制造了最新系列的高速逻辑产品，数字工艺设计人员就可向下一工艺节点推进，而模拟组件设计人员则致力于在该工艺上推出更高的模拟功能。开发与完善模拟组件尚需时日。高性能模拟工艺通常比基本数字工艺的投产晚好几年。
结语
未来的竞争市场要求新工艺技术推动用于测试测量以及医学成像设备中高性能模拟组件的集成。这将拓扑技术发展与创新设计解决方案进行了完美结合，从而可进一步降低成本与功耗要求、缩小尺寸、提高可靠性，并使未来设备更轻盈小巧。
当前的技术实现了比以前任何时候都更高的集成度，但在同一器件上实施先进数字与高级模拟功能的真正集成还有待未来的发展才能实现。一旦能够实现真正集成，那么下一个目标就是降低成本。 |
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