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ANALOG MINIATURIZATION i più elevati valori di corrente spesso richiesti dalle appli- cazioni moderne. A meno di non riuscire a migliorare il progetto per ridurre il consumo energetico, le dimensioni di questi tipi di componenti sono definite dalle leggi della fisica. Per poter integrare progetti analogici e di potenza insie- me alla logica digitale, la capacità di unire diversi proces- si produttivi è fondamentale: una base comune è neces- saria per poter ottenere i massimi livelli di integrazione. Un approccio differente Per l’osservatore poco attento, la miniaturizzazione si traduce semplicemente nella riduzione delle dimensioni del package dei semiconduttori e, sebbene ciò possa of- frire alcuni vantaggi, spesso esiste un approccio miglio- re. In definitiva, il progettista di sistema cerca di ridurre le dimensioni e il peso del design finale e deve poter di- sporre di dispositivi a semiconduttore che rendono pos- sibile ciò in base alle condizioni del progetto. Spesso definita come “miniaturizzazione significativa”, questo processo riflette il fatto che la modifica di un di- spositivo a semiconduttore può consentire di ridurre le dimensioni in altri contesti, inmisura di gran lunga supe- riore rispetto a quanto è ottenibile attraverso la semplice riduzione delle dimensioni del semiconduttore stesso. Un esempio di ciò è la sostituzione dei dispositivi MOSFET in silicio (Si) con dispositivi realizzati in materiali a banda larga (WBG) come il carburo di silicio (SiC) o il nitruro di gallio (GaN). Questi dispositivi sono in grado di operare in modo più efficiente alle alte frequenze, grazie a una ri- duzione della carica del gate (Q g). Operando alle alte fre- quenze, le dimensioni dei dispositivi magnetici e quel- le dei circuiti di gestione termica (come il dissipatore di calore) sono ridotte, grazie alla maggiore efficienza. Per altri esempi di progetti di semiconduttori “rivisitati” che consentono di ottenere significativi vantaggi si possono menzionare i controllori avanzati dei motori che possono funzionare senza richiedere componenti esterni, come i resistori di shunt. Alcuni aspetti da tenere in considerazione Oltre alla connettività tra i vari elementi costitutivi all’interno di un dispositivo a semiconduttore a segnale misto, esistono una miriade di altri aspetti da considera- re. Inevitabilmente, ciò implica una notevole quantità di compromessi e, per questo motivo, richiede progettisti di grande esperienza. In primo luogo, è necessaria una conoscenza approfon- dita delle applicazioni in cui verrà utilizzato il disposi- tivo. Partendo da ciò, occorre considerare le interfacce tra ciascuno dei blocchi per garantire che l’intensità di pilotaggio (ossia l’energia fornita da un blocco all’altro) sia adeguata ma non sovradimensionata. In alcuni casi potrebbe essere vantaggioso trasferire alcune funzioni dal dominio analogico a quello digitale, in altri casi ciò potrebbe non essere indicato per l’applicazione, per via Fig. 1 – Per i dispositivi di controllo motore (MCD) sono possibili diversi approcci di integrazione ELETTRONICA OGGI 507 - GENNAIO/FEBBRAIO 2023 30