双极晶体管

双极晶体管同时利用空穴和电子来导电，因此得名(源于“两极性”)。像fet一样，双极晶体管包含p- - -n-type在输入、中间和输出区域配置的材料。然而，在双极晶体管中，这些区域被称为发射极、基极和集电极。双极晶体管不像fet那样依赖二次电压源来改变栅极下的极性(场效应)，而是利用二次电压源为电子提供足够的能量来穿透反向偏置的基极集电极结。当电子被激发时，它们跳入集电极并完成电路．注意，即使是高能电子，电子的中间部分p型材料必须非常薄，电子才能通过两个结。

双极基区可以制造得比任何CMOS都小得多晶体管门。这种较小的尺寸使得双极晶体管的工作速度比CMOS晶体管快得多。双极晶体管通常用于速度非常重要的应用，例如射频集成电路。另一方面，虽然双极晶体管速度更快，但fet使用的电流更少。设计人员选择哪种类型的开关，取决于对应用程序来说，速度和节能哪个更重要。这是工程师在设计电路时做出的众多权衡决定之一。

模拟设计

如前所述，一个模拟电路采用无限可变的真实电压或电流，并以某种有用的方式修改它。信号可能被放大，与另一个信号比较，与其他信号混合，与其他信号分离，检查其价值，或以其他方式进行操作。对于这种类型的电路的设计，每个单独的组件，尺寸，位置和连接的选择是至关重要的。有很多独特的决定——例如，一个连接是否应该比另一个连接略宽，或者一个连接是否应该略宽电阻器应该平行于另一个还是垂直于另一个线可以躺在另一个上面。每一个小细节都影响着最终产品的最终性能。

当集成电路要简单得多，元件的值可以用手计算。例如，一个器件的特定放大值(增益)放大器通常可以从两个特定电阻的比率来计算。电路中的电流可以通过放大器增益所需的电阻值和所使用的电源电压来确定。随着设计变得越来越复杂，实验室测量被用来表征设备。工程师们绘制了跨越多个变量的设备特性图表，然后在计算中需要信息时参考这些图表。随着科学家们改进了对复杂事物的描述物理对于每一种设备，他们都建立了复杂的方程，将粗略的实验室测量中不明显的微妙影响考虑在内。例如，晶体管在不同的频率、大小、方向和放置位置上的工作原理是非常不同的。特别是，科学家们发现了寄生成分(有害的影响，通常是耐药性和电容)固有的在设备制造的方式上。当电路变得越来越复杂，越来越小，运行频率越来越高时，寄生问题就越来越严重。

虽然电路中的寄生元件现在可以用复杂的方程来计算，但用手工来计算是非常耗时的。对于这项工作，计算机已经变得不可或缺。特别是一个公共领域的电路分析程序加州大学在20世纪70年代，伯克利，SPICE(集成电路重点仿真程序)，以及各种专有的为使用它而设计的模型是无处不在的在工程模拟电路设计课程和工业课程。SPICE有方程晶体管，电容器，电阻以及其他元件，以及导线的长度和导线的匝数，它可以将电路相互作用的计算从以前手工计算所需的几个月减少到几个小时。

数字设计

由于数字电路涉及的元件数量是模拟电路的数百万倍，因此大部分设计工作都是通过复制和重用相同的电路功能来完成的，特别是通过使用包含预结构化电路元件库的数字设计软件来完成。在这样的库中可用的组件具有相似的高度，在预定义的位置包含接触点，并具有其他刚性一致性，以便它们能够配合在一起，无论如何电脑配置布局。虽然SPICE对于分析模拟电路是完全足够的，它有描述单个组件的方程，但数字电路的复杂性需要一个不那么详细的方法。因此，数字分析软件忽略了整个预配置电路块(或逻辑功能)的数学模型的单个组件。

使用模拟电路还是数字电路取决于电路的功能。模拟电路的设计和布局对团队合作、时间、创新虽然熟练的数字设计师和布局工程师在监督自动化流程方面也大有裨益，但在电路频率越来越高的情况下，尤其如此。数字设计强调不同于模拟设计的技能。

混合信号设计

对于同时包含模拟和数字电路(混合信号芯片)的设计，标准的模拟和数字模拟器是不够的。相反，使用特殊的行为模拟器，采用数字模拟器背后相同的简化思想来模拟整个电路，而不是单个晶体管。行为模拟器的设计主要是为了加速模拟混合信号的模拟端芯片．

行为仿真的难点在于如何保证模拟电路功能模型的准确性。由于每个模拟电路都是唯一的，因此似乎必须对系统进行两次设计——一次是设计电路，一次是设计模拟器的模型。