基于硅的vlsi設計和制造技術在取得極大進展的同時面臨納米新材料新工藝的挑戰，世界各大公司相繼開發成功納米晶體管和納米器件制造工藝。可以說，模擬電路的設計和制造在電子學領域起著舉足輕重的作用,它是大系統前端和后端信號處理和轉換的關鍵部件。

　　1 引言

　　在21世紀信息化時代的今天，人們進入數字時代。計算機內部核心以0與1格式的運算速度隨著半導體技術的進步，目前已經可以達到每秒千兆位以上。相比之下，相對于數字的模擬技術，甚至會有“模擬技術遲早會被數字技術取代”的認識，這和模擬技術實際的發展存在很大距離。事實上，在全球以cpu，dram為主的半導體產業一度陷入低迷時，模擬器件產業卻表現出穩健成長的態勢，自1999年起保持以每年19.1%增長率，市場規模逐年增加。尤其近年來隨著信息家電、手機、pda、網絡、lcd顯示器等新興信息產品市場的興起，為模擬器件廠商提供了活躍的舞臺。未來，模擬設計將是工程師挑戰的主要領域。

　　2 挑戰數字極限

　　目前，全世界以cpu為代表的數字電路技術已發展到深亞微米或超深亞微米領域[1,2]。intel， amd相繼推出了其0.13μm工藝的便攜機cpu；臺灣臺積電(tsmc)公司還首次公布了其開發成功并有產品問世的0.10μm技術，其中的mos晶體管溝道長度僅為0.065 μm。業內分析師指出，臺積電在0.1μm制造工藝技術方面的積極開發，將使其成為全球首家推出這一工藝技術的廠商，并超越了intel，ibm 等業內巨頭。

　　在設備方面，臺積電計劃采用asml twinscan 1100at系列的193nm微影設備，配合0.1μm制造工藝技術生產芯片。另外，0.1μm工藝光罩成本可能高達150～200萬美元，比0.13μm工藝所需光罩成本——65萬美元高出不少。分析師認為，如此高的光罩成本，將會使0.1μm制造工藝推廣受阻。

　　在深亞微米領域，則是對現有的設計方法和技術及沿用已久的設計軟件提出了挑戰，其中，最突出的是電路時延的轉移。進入深亞微米設計領域以后，線延遲超過門延遲，變為主要矛盾。

　　綜上所述，在深亞微米設計中要重點考慮以下問題：線延遲；布線電感；器件性能與器件制造工藝兩者更緊密的依賴關系；降低功耗的重要性。圖4說明隨著電路規模增大，自身散熱成為難以克服的矛盾。 相比之下，混合模式設計比數字技術要滯后得多，至少在0.25μm以上還有較大的發展空間。

　　3 模擬電路面臨的挑戰

　　以模擬產品線非常完整的美國國家半導體公司模擬事業部為例，共分為運算放大器、音頻放大器、d/a、a/d、電源ic及標準模擬等產品部門。其應用領域包括：①便攜式系統：筆記本電腦、pda、手機等；②顯示器：tft-lcd面板、tft-lcd顯示器、crt顯示器；③通訊：視頻轉換器、調制解調器；④消費類：音響系統。

　　隨著制程的提升，bipolar將成為高效能模擬電路的唯一選擇。美國國家半導體最新推出的 vip10制程便是一個純bipolar制程，vip10是bi po lar制程的一項重大突破。bipolar晶體管無論采用npn還是pnp設計，均較其它晶體管更能為新一代的高效能、高速度放大器。

　　用電子術語來說，所有信息/數據都是以兩種格式來表示：模擬和數字。模擬信號是指連續變化的信號，在數學上以正弦波來表示；與它相反的數字信號則是不連續性的，以位(bit)來表示，它只有兩種可能形式：1或0。

　　模擬信號可以說是人類感受到的所有信號的原始格式，如聲音、視覺、壓力等，所有這些信號都是不斷變化的。事實上，我們發送到空間的無線電信號就是模擬信號，諸如am調幅、fm調頻無線廣播信號等，以及用數字方式解調，如gsm用 gmsk、cdma用qpsk的無線電信號，它們的載波都是模擬信號（復合正弦波）。

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