1. 模擬集成電路的分類(按頻率和功能)
1.1. 按頻率分類
按照被處理信號的頻率來分類,有時雖然頻率的位數只增加1位,但電路的設計方法與低頻電路的設計方法完全不同。
- 低頻模擬集成電路
- 高頻模擬集成電路
- 射頻模擬集成電路(RF:radio frequency)
1.2. 按使用功能分類
1.2.1. 通用模擬集成電路(運放、基准、電壓管理、數模轉換4大電路分類)
- 運算放大器(operational amplifier,OP-AMP)、比較器和緩沖器
- 運算放大器包括高速、高精度、低噪聲、低功耗、軌對軌(rAIl-to-rail)等各種通用運算放大器。
- 比較器包括高速、高精度比較器。
- 緩存器主要是對單位增益的輸入和輸出電壓的電平轉換。
- 參考基准
- 電壓與電流源基准,包括低噪聲系數、低噪聲電壓與電流基准。
- 電源管理
- 主要包括低壓差線性穩壓器(low-drop output,LDO)
- 升壓與降壓式直流電壓轉換器(direct-current voltage converter,DC-DC)
- 電池充放電保護電路
- 。。。。。。
- 數模轉換電路(analog-to-digital converter/ digital -to- analog converter):主要有高精度sigma-delta型ADC與DAC電路、高速ADC/DAC電路、低功耗ADC/DAC電路。
1.2.2. 專用模擬集成電路(音頻、視頻、接口、無線通訊等專用電路)
- 專用音頻放大運算放大器
- 各種輸出類型的放大器、耳機放大器、立體聲放大器
- 專用顯示驅動電路
- 發光二極管(LED)
- 液晶顯示(LCD)
- 平板顯示器(flatpanel)
- VF、CRT監視器專用顯示驅動電路等
- 專用接口電路
- 全差分信號與單端信號的接口與緩沖器
- 差分與單端信號的接發送器
- 各種標准的以太網接口電路
- 以及其他標准的專用接口電路
- 溫度傳感控制電路
- 溫度開關
- 數字與模擬溫度傳感控制電路
- 硬件溫度監控電路
- 其他專用模擬集成電路
- 汽車專用模擬集成電路
- 無線專用模擬集成電路
- 通信專用模擬集成電路
- 時鍾發生電路等
2. 各種類型電路的版圖注意事項
2.1. 通用模擬集成電路版圖注意事項
2.1.1. Operational Amplifier 運算放大器
- 輸入級的匹配要對稱做好
- 差分對管匹配對稱要做好
2.1.2. BANDGAP 帶隙基准源
輸出一個不隨溫度變化引起大的波動的基准電壓/電流
- 電阻要匹配對稱
- 三極管要匹配對稱
- 差分對管要對稱
- 運放內部的鏡像元器件要做好對稱
- 模塊整體面積盡可能的小
2.1.3. LDO 低壓差線性穩壓器
輸出一個電壓給其他電路用,一般作為電源用
- 輸出端電阻匹配對稱性要高
- 電容匹配對稱性要高
- 運放的元器件對稱性要高
2.1.4. ADC / DAC
2.1.4.1. DAC 數模轉換
利用電阻和電容的匹配來實現的
- 電阻電容的匹配性要高
- 運放內的元器件對稱性要高
2.1.4.2. ADC 模數轉換
首先采樣外界模擬信號,然后內部通過量化比較生成所需數字信號
- 電阻電容的匹配性要高
- 運放內的元器件對稱性要高
- 模擬信號的采樣部分要盡量遠離數字信號,做好隔離,其他信號盡量遠離采樣信號,防止干擾。
2.2. 專用模擬集成電路版圖注意事項
2.2.1. PLL / DLL
用於無線電發射中使用,時鍾生成器
PLL是鎖相環電路,DLL是延長鎖相環電路,比PLL多個延遲電路
鎖相環(phase locked loop):鎖定相位的環路,把輸出相位和輸入相位相比較的反饋系統。
輸出相位和輸入相位的比較由相位比較器
或鑒相器 (PD)
完成。
- 鏡像電流的MOS管匹配對稱性要做好
- 電路中的濾波電路要做好隔離,濾波輸出信號是給VCO電路,這段信號線越短越好
- 里面的VCO是壓控振盪電路,該電路原理是利用電壓控制輸出頻率(通過改變充放電時間來實現),VCO的MOS鏡像匹配對稱性要做好
2.2.2. BIAS 自偏置基准電路
主要用於給其他電路提供電壓基准或者電流基准
電路包含兩部分:一是啟動電路,二是電路主體
- 啟動電路無要求
- 主電路的MOS匹配要做好
2.2.3. SMT 施密特(觸發器)
施密特電路,電路功能是濾除雜波,也叫信號整形,主要用在芯片輸入級數字信號的接受和整形。
- 版圖上布局上要求不高
2.2.4. POR 上電復位
由於邏輯電路在上電過程中很容易出現錯誤狀態,所以需要上電復位電路來初始化電路狀態
- 布局要求不高
2.2.5. LEVELSHIFT
LEVELSHIFT 是數字信號電平水平轉換,如3.3V轉5V
- 比較器的對稱性要做好
- 兩個電源系統要注意隔離