Page Header

แนวโน้มของการออกแบบวงจรแอนะลอก: ปัจจุบันและอนาคต
Trends in Analog Circuit Design: Present and Future

Montree Siripruchyanun

Abstract


วงจรอิเล็กทรอนิกส์มีบทบาทในการใช้งานในชีวิตประจำวันของมนุษย์มากขึ้นในปัจจุบัน ไม่ว่าจะในเครื่องใช้ไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ ระบบควบคุมในงานอุตสาหกรรม ระบบยานยนต์ เป็นต้น โดยทั่วไปวงจรอิเล็กทรอนิกส์สามารถจำแนกได้ออกเป็น 2 ชนิดใหญ่ๆ คือวงจรแอนะลอก และวงจรดิจิตอล  วงจรแอนะลอกมีความสำคัญมากในโลกแห่งความเป็นจริง เนื่องจากสัญญาณแอนะลอกนั้นเป็นสัญญาณที่อยู่รอบตัวมนุษย์ ไม่ว่าจะเป็นสัญญาณเสียง สัญญาณภาพ คลื่นวิทยุ และอื่นๆ เป็นสัญญาณที่มีความต่อเนื่องในด้านของค่าสัญญาณต่อเวลา ซึ่งเป็นนิยามของสัญญาณแอนะลอก ส่วนการประมวลผลสัญญาณส่วนใหญ่จะกระทำในแบบดิจิทัลด้วยตัวประมวลผลสัญญาณความเร็วสูง การแปลงสัญญาณในโลกแห่งความเป็นจริง (Real-world signals) เช่น สัญญาณเสียงไปเป็นสัญญาณดิจิทัลก่อนที่จะมีการประมวลผลยังจำเป็นที่ต้องใช้วงจรแอนะลอก เช่น วงจรแปลงสัญญาณแอนะลอกเป็นดิจิทัล (Analog to Digital Convertor, ADC) ดังนั้นความสนใจในการออกแบบวงจรแอนะลอกยังได้รับการพัฒนาไปอย่างกว้างขวาง เนื่องด้วยผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์จำเป็นต้องใช้กำลังไฟฟ้าในการทำงาน วงจรแอนะลอกสมัยใหม่มีการเน้นพิจารณาเรื่องของการจัดการกำลังไฟฟ้า (Power management) [1] เนื่องจากในปัจจุบันผลิตภัณฑ์ทางอิเล็กทรอนิกส์จะมุ่งเน้นให้มีขนาดเล็กสามารถพกพาได้ง่าย จึงต้องทำงานโดยมีแบตเตอรี่เป็นแหล่งจ่ายกำลังไฟฟ้า ในบทบรรณาธิการปริทัศน์นี้จึงขอนำเสนอแนวโน้มและแนวทางในการออกแบบวงจรแอนะลอกในปัจจุบันและต่อเนื่องถึงอนาคตอันใกล้นี้

[1] S. Gupta. (2017). Analog Circuit Design in 2018 and Beyond. [Online]. Available: https://octopart.com/blog/archives/2017/12/analogcircuit-design-2018-beyond

[2] F. Chen, Y. Lu, and P. K. T. Mok, “A fast-transient 500-mA digitally assisted analog LDO with 30-μ V/mA load regulation and 0.0073-ps FoM in 65-nm CMOS,” in IEEE Journal of Solid-State Circuits, vol. 56, no. 2, pp. 511–520, 2021.

[3] Wikipedia. (2020). Switched Capacitor. [Online]. Available: https://en.wikipedia.org/wiki/Switched_capacitor

[4] S. Anthony. (2016). Transistor will stop shrinking in 2021, but Moore’s law will live on. [Online]. Available: https://arstechnica.com/gadgets/2016/07/itrs-roadmap-2021-moores-law/

[5] Wikipedia. (2021). Multigate Device. [Online]. Available: https://en.wikipedia.org/wiki/Multigate_device

[6] A. A. Youssef, B. Murmann, and H. Omran, “Analog IC design using precomputed lookup tables: Challenges and solutions,” in IEEE Access, vol. 8, pp. 134640-134652, 2020.

[7] Z. Zhao and L. Zhang, “An automated topology synthesis framework for analog integrated circuits,” in IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems, vol. 39, no. 12, pp. 4325–4337, 2020.

Full Text: PDF

DOI: 10.14416/j.kmutnb.2021.09.002

ISSN: 2985-2145