高度な演習を行う「ロジック半導体」。そして、データの記憶を行う「メモリ半導体」、電気信号を制御する「

高度な演習を行う「ロジック半導体」。そして、データの記憶を行う「メモリ半導体」、電気信号を制御する「アナログ半導体」、そして電力の制御を行う「パワー半導体」。

上記中のアナログ半導体がいまいちピンときません。
おそらく冷蔵庫？テレビ？等の一般的な家電等に使用されるものかと思いますが、あっておりますでしょうか？
電気信号を制御するとありますが、具体的にどんなことをしているのでしょうか？

ご教示の程よろしくお願い致します。

No.3 ベストアンサー 回答者： stomachman 回答日時： 2023/01/10 09:34

ご質問に並んだ「ロジック半導体」「メモリ半導体」「アナログ半導体」「パワー半導体」の中で、「アナログ半導体」以外はどれも用途による分類でしょう。

でも「アナログ半導体」だけは、用途とは別の観点からの分類になっています。

[1] アナログとディジタル
　「アナログ」と「ディジタル」の本来の意味は、「数学において、式の操作では解けない方程式を、ムリヤリ解く」という問題に対するまるで異なるふたつのやりかた（アプローチ）のことです。
● Digital: 数値を使って計算をする（数値計算）、というアプローチです。数値を文字で表したもの（つまり数字）がdigitですんで、digitalと呼ぶ。計算をどうやってやるかについては、筆算でもソロバンでもコンピュータでも区別はありません。
● Analog: うまい物理実験装置を作って、解きたい問題がちょうどその装置の挙動を表す式（理論式）と同じになるようにしてやる。そして、その装置で実験をして挙動を測定する、というアプローチです。解きたい問題の類似物(analog)を作るからanalogと呼ぶ。物理実験装置としては、一番手軽なのが電気回路。また、機械的な装置、流体を使った装置も使われます。たとえば飛行機の翼の設計では「風洞実験」が使われ、ミニチュアの翼に風を当てて実験する。それは（ミニチュアの翼が現物の翼の代用品なのではなくて）ミニチュアの翼に風を当てた時に生じる現象が、現物の翼の挙動を表す理論式と同じになる、という意味でanalogになっているからです。

[2] 連続量と離散量と量子化
　ディジタルアプローチでは、計算をやる際に数値として無限小数を扱うわけにはいかないんで、何桁目か以下は無視する（丸める）必要があります。すると、本来は連続量(continuous)であるはずの数値が、飛び飛び(discrete)の値になる。連続量を飛び飛びの量（離散量）へむりやり丸めるのを「量子化」と言います。一方、アナログアプローチでは連続量を測定するんですが、しかし何桁でも正確に測るというわけにはいかないんで、少なくとも測定結果を記録する段階では、やはり量子化が必要です。つまり、量子化で得られる離散量は「有限個の数字を並べて表した数値」と同等です。ディジタルアプローチでは最初に量子化してから計算を始める。アナログアプローチでは実験をやってから最後に量子化する。
　量子化の一番極端なのが「二値化」です。YesかNoか、収束か発散か、安定か不安定か、成功か失敗か。これを数字で表すと2進数1桁です。

[3]ディジタル回路とアナログ回路(?)
　量子化された信号を扱う電気回路は、信号処理に伴って誤差が発生しないようにできる、という凄い特長がある。量子化された信号にちょっと誤差が入って電圧がずれちゃったとしても、それをふたたび量子化してやれば、誤差が消せるからです。この特長を強調するために「ディジタル回路」と呼んで区別するようになった。特に二値化された信号を扱う論理回路(logical circuit)は現代のコンピュータとその周辺機器のカナメです。
　さて、ディジタル回路と対比するために、連続量の信号を扱う電気回路を「アナログ回路」と呼ぶようになった。でも、電気回路は元々連続量を扱うものです。それに、その電気回路が「何か解きたい問題のanalog」だというわけでもない。だから、連続量の信号を扱うからって「アナログ回路」と呼ぶのは実におかしな話です。（多分、言葉の意味がよくわかっていない人が言い出したんじゃないかなと思います。）
　ともあれ、「アナログ回路」という言い方は、「この回路はディジタル回路ではない」と強調したいときに使う。なんで強調したいかというと、信号処理に伴って誤差が発生すると、（ディジタル回路と違って）それを取り除くことができない。だから、高品質の回路でなくてはならん、1個ずつ特性が微妙に違うものをキチンと品質管理しなくちゃならん、代用品を簡単には作れない、ということに注意を向けるためです。抵抗器ひとつでも、コンデンサひとつでも、連続量の信号を扱うんだからアナログ回路のハシクレには違いない。

[4]アナログIC
　半導体集積回路(IC: integrated circuit)は半導体でできたひとつのチップの上に電気回路を作ったものです。その回路がアナログ回路であるとき、そのICをアナログICと呼ぶ。代表格を挙げるとすると演算増幅器(オペアンプ）のICでしょう。また、アナログ回路とディジタル回路が両方入っているIC（たとえばA/Dコンバータ）を「ハイブリッドIC」と区別する場合もあります。

[5] アナログ半導体(??)
　半導体自体がアナログだったりそうでなかったりするわけじゃないんで、「アナログ半導体」とは、これまた何とも珍奇な言葉です。（これも、意味がわかってないひとが言い出したに違いないなあ。）

この回答へのお礼

詳しくご教示頂き、有難う御座います。

お礼日時：2023/01/10 23:08

No.4 回答者： sandaba 回答日時： 2023/01/10 09:59

デジタルでない半導体はアナログです。

デジタルとは基本的に信号をONとOFFの2値で扱うことです。ロジック半導体は皆デジタルです。対して信号を連続した値として扱うのがアナログです。

近頃の電気電子機器は割と何でもかんでもデジタルですが。たとえばオーディオ機器の場合、音源はデジタルでも最終段で信号増幅してスピーカー鳴らすアンプICはアナログです。昔主流だったレコードやカセットテープはすべてアナログです。

デジタルカメラは、名前の通りデジタルな画像データを出力するものですが、イメージセンサー（撮像素子）がレンズからの光を受けて電気信号を作るところはアナログな回路です。その次にアナログ信号をデジタルに変換しています。

普通は同一のICチップに両方の回路が同居しているので、イメージセンサーはアナログ半導体ともデジタル半導体とも分類しがたい、両者の混成です。

この回答へのお礼

ご教示有難う御座います。

お礼日時：2023/01/10 23:09

No.2 回答者： isoworld 回答日時： 2023/01/10 08:27

「アナログ半導体」とはあまりにも大雑把な言い方ですが、電気信号を制御するものとは限りません。

むしろ回答No.1にもあるように、アンプなどに内蔵される信号増幅器やＯＰアンプ（演算増幅器）など幅広くあります。

半導体を分類するのなら、アナログとディジタルにまず分け、さらに用途別に中分類（アナログ：増幅・演算・パワー、ディジタル：ロジック・メモリー）すべきです。

この回答へのお礼

詳しくご教示いただき、大変有難う御座います。

お礼日時：2023/01/10 23:08

No.1 回答者： pooh2016 回答日時： 2023/01/10 07:31

アナログの意味ご存知ですか？

連続した値を扱うものです。
アナログ半導体とは小さな信号を大きな信号に増幅したりしてスピーカーを鳴らしたり、明るさを滑らかに変えたりする用途に使います。
デジタル信号をアナログに変換するADコンバーターもアナログ半導体です。パワー半導体もアナログ半導体の一種と言えます。トランジスタなんかもアナログ半導体と言えますがデジタルな使い方もします。

もう一点、ロジックやメモリなどをデジタル半導体（デジタルＩＣ）と呼びます。

ちなみに
「高度な演習を行う」ではなく「高度な演算を行う」ですね。

この回答へのお礼

ご教示有難う御座います。
ちなみに、
アナログ半導体は具体的にどんなところに使われているのでしょうか？
度々大変恐縮ですが、ご教示お願い致します。

お礼日時：2023/01/10 08:04