【抄来的笔记】模拟电路分类及各类型电路版图注意事项

1. 模拟集成电路的分类（按频率和功能）

1.1. 按频率分类

按照被处理信号的频率来分类，有时虽然频率的位数只增加1位，但电路的设计方法与低频电路的设计方法完全不同。

• 低频模拟集成电路
• 高频模拟集成电路
• 射频模拟集成电路（RF：radio frequency）

1.2. 按使用功能分类

1.2.1. 通用模拟集成电路（运放、基准、电压管理、数模转换4大电路分类）

• 运算放大器（operational amplifier，OP-AMP）、比较器和缓冲器
  • 运算放大器包括高速、高精度、低噪声、低功耗、轨对轨（rAIl-to-rail）等各种通用运算放大器。
  • 比较器包括高速、高精度比较器。
  • 缓存器主要是对单位增益的输入和输出电压的电平转换。
• 参考基准
  • 电压与电流源基准，包括低噪声系数、低噪声电压与电流基准。
• 电源管理
  • 主要包括低压差线性稳压器（low-drop output，LDO）
  • 升压与降压式直流电压转换器（direct-current voltage converter，DC-DC）
  • 电池充放电保护电路
  • 。。。。。。
• 数模转换电路（analog-to-digital converter/ digital -to- analog converter）：主要有高精度sigma-delta型ADC与DAC电路、高速ADC/DAC电路、低功耗ADC/DAC电路。

1.2.2. 专用模拟集成电路（音频、视频、接口、无线通讯等专用电路）

• 专用音频放大运算放大器
  • 各种输出类型的放大器、耳机放大器、立体声放大器
• 专用显示驱动电路
  • 发光二极管（LED）
  • 液晶显示（LCD）
  • 平板显示器（flatpanel）
  • VF、CRT监视器专用显示驱动电路等
• 专用接口电路
  • 全差分信号与单端信号的接口与缓冲器
  • 差分与单端信号的接发送器
  • 各种标准的以太网接口电路
  • 以及其他标准的专用接口电路
• 温度传感控制电路
  • 温度开关
  • 数字与模拟温度传感控制电路
  • 硬件温度监控电路
• 其他专用模拟集成电路
  • 汽车专用模拟集成电路
  • 无线专用模拟集成电路
  • 通信专用模拟集成电路
  • 时钟发生电路等

2. 各种类型电路的版图注意事项

2.1. 通用模拟集成电路版图注意事项

2.1.1. Operational Amplifier 运算放大器

• 输入级的匹配要对称做好
• 差分对管匹配对称要做好

2.1.2. BANDGAP 带隙基准源

输出一个不随温度变化引起大的波动的基准电压/电流

• 电阻要匹配对称
• 三极管要匹配对称
• 差分对管要对称
• 运放内部的镜像元器件要做好对称
• 模块整体面积尽可能的小

2.1.3. LDO 低压差线性稳压器

输出一个电压给其他电路用，一般作为电源用

• 输出端电阻匹配对称性要高
• 运放的元器件对称性要高

2.1.4. ADC / DAC

2.1.4.1. DAC 数模转换

利用电阻和电容的匹配来实现的

• 电阻电容的匹配性要高
• 运放内的元器件对称性要高

2.1.4.2. ADC 模数转换

首先采样外界模拟信号，然后内部通过量化比较生成所需数字信号

• 电阻电容的匹配性要高
• 运放内的元器件对称性要高
• 模拟信号的采样部分要尽量远离数字信号，做好隔离，其他信号尽量远离采样信号，防止干扰。

2.2. 专用模拟集成电路版图注意事项

2.2.1. PLL / DLL

用于无线电发射中使用，时钟生成器
PLL是锁相环电路，DLL是延长锁相环电路，比PLL多个延迟电路
锁相环（phase locked loop）：锁定相位的环路，把输出相位和输入相位相比较的反馈系统。
输出相位和输入相位的比较由 相位比较器 或 鉴相器 (PD) 完成。

• 镜像电流的MOS管匹配对称性要做好
• 电路中的滤波电路要做好隔离，滤波输出信号是给VCO电路，这段信号线越短越好
• 里面的VCO是压控振荡电路，该电路原理是利用电压控制输出频率（通过改变充放电时间来实现），VCO的MOS镜像匹配对称性要做好

2.2.2. BIAS 自偏置基准电路

主要用于给其他电路提供电压基准或者电流基准
电路包含两部分：一是启动电路，二是电路主体

• 启动电路无要求
• 主电路的MOS匹配要做好

2.2.3. SMT 施密特（触发器）

施密特电路，电路功能是滤除杂波，也叫信号整形，主要用在芯片输入级数字信号的接受和整形。

• 版图上布局上要求不高

2.2.4. POR 上电复位

由于逻辑电路在上电过程中很容易出现错误状态，所以需要上电复位电路来初始化电路状态

• 布局要求不高

2.2.5. LEVELSHIFT

LEVELSHIFT 是数字信号电平水平转换，如3.3V转5V

• 比较器的对称性要做好
• 两个电源系统要注意隔离