L’Analog/Mixed-Signal Design si riferisce alla progettazione di circuiti e sistemi elettronici che integrano sia segnali analogici che digitali. Questa disciplina comprende la realizzazione di circuiti che possono elaborare segnali continui (analogici) e discreti (digitali) all’interno dello stesso dispositivo, consentendo l’interazione tra il mondo reale e i sistemi digitali. I circuiti Analog/Mixed-Signal sono fondamentali in molte applicazioni moderne, in quanto gestiscono la conversione di dati reali in segnali elettronici e viceversa.
La progettazione Analog/Mixed-Signal ha radici che risalgono agli albori dell’elettronica. Negli anni ‘60, con l’avvento dei primi circuiti integrati, i progettisti iniziarono a esplorare la fusione di circuiti analogici e digitali. L’evoluzione delle tecnologie di fabbricazione, come la tecnologia CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor), ha consentito la realizzazione di circuiti più complessi e integrati. Negli ultimi decenni, si sono verificati notevoli progressi nell’accuratezza, nella miniaturizzazione e nell’efficienza energetica dei circuiti Analog/Mixed-Signal, grazie anche all’introduzione di processi di produzione avanzati come il 5nm, GAA FET (Gate-All-Around Field-Effect Transistor) e EUV (Extreme Ultraviolet Lithography).
La tecnologia di processo a 5nm rappresenta un significativo salto in avanti nella miniaturizzazione dei transistor, permettendo una maggiore densità di integrazione e migliorando le prestazioni energetiche. I GAA FET, invece, offrono un controllo superiore sulla corrente, riducendo la dissipazione di potenza e migliorando l’efficienza nei circuiti Analog/Mixed-Signal.
L’EUV è una tecnologia di litografia che ha rivoluzionato la produzione di circuiti integrati, consentendo la realizzazione di geometrie sempre più piccole e complesse. Questo è particolarmente importante per i circuiti Analog/Mixed-Signal che necessitano di elevata precisione e prestazioni.
Le attuali tendenze nel campo dell’Analog/Mixed-Signal Design includono l’adozione di architetture a più livelli, progettazione per l’intelligenza artificiale (AI), e l’integrazione di circuiti RF (Radio Frequency) per applicazioni di comunicazione avanzate.
I circuiti Analog/Mixed-Signal sono fondamentali per l’elaborazione dei segnali in tempo reale, consentendo applicazioni AI in ambiti come il riconoscimento vocale e la visione artificiale.
Nel settore delle comunicazioni, questi circuiti gestiscono la modulazione e demodulazione dei segnali, essenziali per reti ad alta velocità e sistemi di comunicazione wireless.
I circuiti Analog/Mixed-Signal sono utilizzati in convertitori analogico-digitale (ADC) e convertitori digitale-analogico (DAC), che sono cruciali per l’elaborazione dei segnali nei sistemi computazionali.
Con l’aumento della digitalizzazione nei veicoli, i circuiti Analog/Mixed-Signal sono utilizzati in sistemi di assistenza alla guida, gestione dell’energia e infotainment.
La ricerca nel campo dell’Analog/Mixed-Signal Design si sta concentrando su vari aspetti, tra cui:
L’Analog/Mixed-Signal Design continua a essere un campo dinamico e in rapida evoluzione, con un impatto significativo su molteplici settori industriali e accademici.