模擬集成電路的分類 各種類型電路的版圖注意事項

集成電路

（一）模擬集成電路的分類（按頻率和功能）

1．按頻率分類：

按照被處理信號的頻率來分類，在設(shè)計時有時雖然頻率的位數(shù)只增加1位，但電路的設(shè)計方法與低頻電路的設(shè)計方法完全不同。

（1）低頻模擬集成電路

（2）高頻模擬集成電路

（3）射頻模擬集成電路（RF：radio frequency）

2．按使用功能分類：

（1）通用模擬集成電路（運放、基準(zhǔn)、電壓管理、數(shù)模轉(zhuǎn)換4大電路分類）

a．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(zhuǎn)換。

b．參考基準(zhǔn)：電壓與電流源基準(zhǔn)，包括低噪聲系數(shù)、低噪聲電壓與電流基準(zhǔn)。

c．電源管理：主要包括低壓差線性穩(wěn)壓器（low-drop output，LDO）、升壓與降壓式直流電壓轉(zhuǎn)換器（direct-current voltage converter，DC-DC）、電池充放電保護電路等。

d．?dāng)?shù)模轉(zhuǎn)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。

（2）專用模擬集成電路（音頻、視頻、接口、無線通訊等專用電路）

a．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

b．專用顯示驅(qū)動電路：發(fā)光二極管（LED）、液晶顯示（LCD）、平板顯示器（flatpanel）、VF、CRT監(jiān)視器專用顯示驅(qū)動電路等。

c．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(fā)送器、各種標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)接口電路，以及其他標(biāo)準(zhǔn)的專用接口電路、。

d．溫度傳感控制電路：溫度開關(guān)、數(shù)字與模擬溫度傳感控制電路、硬件溫度監(jiān)控電路

e．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、時鐘發(fā)生電路等。

晶圓

（二）各種類型電路的版圖注意事項

1. 通用模擬集成電路版圖注意事項

（1）Operational amplifier

運放，版圖注意事項：

a．輸入級的匹配要對稱做好

b．里邊的鏡像MOS匹配對稱要做好

（2）Bandgap

帶隙基準(zhǔn)源，輸出一個基準(zhǔn)電壓一般是1.23V附近，版圖注意事項

a．電阻要匹配對稱

b．三極管要匹配對稱

c．鏡像用的MOS管要對稱

d．運放內(nèi)部的鏡像元器件要做好對稱

（3）LDO

低壓穩(wěn)壓器，輸出一個電壓給其他電路用，一般作為電源用，注意：

a．電阻或電容匹配對稱性要高

b．運放的元器件對稱性要高

（4）ADC/DAC

DAC（數(shù)模轉(zhuǎn)換）是利用電阻和電容的匹配來實現(xiàn)的，所以版圖布局注意事項：

a．電阻電容的匹配性要高

b．運放內(nèi)的元器件對稱性要高

ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換）是首先采樣外界模擬信號，然后內(nèi)部通過量化（DAC作用）比較生成所需數(shù)字信號，所以里面包含DAC部分，DAC的布局注意事項同樣注意，版圖注意事項：

a．電阻電容的匹配性要高

b．運放內(nèi)的元器件對稱性要高

c．模擬信號的采樣部分要盡量遠離數(shù)字信號，做好隔離，其他信號盡量遠離采樣信號，防止干擾。

2. 專用模擬集成電路版圖注意事項

（1）PLL，DLL（應(yīng)用：無線電發(fā)射中使用，時鐘生成器）

PLL是鎖相環(huán)電路，DLL是延長鎖相環(huán)電路，比PLL多個延遲電路，版圖注意事項：

a．鏡像電流的MOS管匹配對稱性要做好

b．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

c．里面的VCO是壓控振蕩電路，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(xiàn)），VCO的MOS鏡像匹配對稱性要做好

鎖相環(huán)（phase locked loop）：鎖定相位的環(huán)路，把輸出相位和輸入相位相比較的反饋系統(tǒng)。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。

（2）BIAS自偏置基準(zhǔn)電路

該電路主要用于給其他電路提供電壓基準(zhǔn)或者電流基準(zhǔn)，電路包含兩部分：一是電路主體，二是啟動電路

布局注意：啟動電路無要求，主電路的MOS匹配要做好

（3）SMT

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(shù)字信號的接受和整形。

layout布局上要求不高

（4）POR上的復(fù)位電路

由于邏輯電路在上電過程中很容易出現(xiàn)錯誤狀態(tài)，所以需要上電復(fù)位電路來初始化電路狀態(tài)，布局要求不高

（5）LEVELSHIFT

LEVELSHIFT是數(shù)字信號電平轉(zhuǎn)化，如3V轉(zhuǎn)5V電平，版圖要求不高，注意事項：

a．比較器的對稱性要做好

b．兩個電源系統(tǒng)要注意區(qū)分

審核編輯：黃飛