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在电噪声环境中处于高压工作状态的数据转换器、放大器、开关、多路复用器和其它器件一直沿着减小制造工艺尺寸的方向发展,以提高集成度,降低成本,但这同时也带来了一个问题,那就是随着制造工艺尺寸的细微化,IC所能承受的工作电压也在不断减小,而在许多应用领域,特别是工业市场,需要IC能在较高的电压下工作。这就需要在制造工艺尺寸和高工作电压之间进行权衡,以满足应用需求。
近期,ADI公司推出了一种创新的0.6微米制造工艺——iCMOS(工业CMOS)。这种工艺技术可实现在采用亚微米尺寸工艺的器件上施加高达30V的电压,而且可选的漏极扩展允许工作电压高达50V。ADI公司中国技术支持中心经理廖文帅介绍说:“除了高电压MOS电路以外,iCMOS还包括高电压、全互补双极型电路,并利用这些单元电路把互补双极型工艺的优越性能、CMOS的高效率以及高电压性能结合在一起。iCMOS是一种完全模块化的制造工艺,采用这种工艺生产的多种单元电路的各自性能和鲁棒性都不需要像传统的CMOS工艺那样以牺牲集成度为代价。iCMOS能够用软件选择12 bit~16bit ADC的输入电压,使其达到±2.5V~±10V的宽输入范围,而功耗比现有解决方案降低了85%。”
iCMOS的首要特点是,5V低压CMOS单元电路和16V,24V或30V高压CMOS单元电路之间可以隔离,并且它们都与底层完全隔离。由于隔离作用,可以对单片iCMOS芯片提供多种电源电压。例如,在一个混合信号器件中,采用±15 V电源供电可以为底层偏置提供-15 V电压,还可以为数字逻辑电路提供标准的5V电压。
目前,采用iCMOS工艺制造的IC主要有:在单芯片内集成了4个16 bit DAC的AD5764,13 bit真双极性输入多通道ADC AD7328,精密满电源摆幅(R-R)运算放大器AD8661以及具有低导通电阻的多路复用器ADG1408。(章)