模拟集成电路的分类 各种类型电路的版图注意事项

集成电路

（一）模拟集成电路的分类（按频率和功能）

1．按频率分类：

按照被处理信号的频率来分类，在设计时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。

（1）低频模拟集成电路

（2）高频模拟集成电路

（3）射频模拟集成电路（RF：radio frequency）

2．按使用功能分类：

（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）

a．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。

b．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。

c．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等。

d．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。

（2）专用模拟集成电路（音频、视频、接口、无线通讯等专用电路）

a．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

b．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。

c．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、。

d．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

e．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。

晶圆

（二）各种类型电路的版图注意事项

1. 通用模拟集成电路版图注意事项

（1）Operational amplifier

运放，版图注意事项：

a．输入级的匹配要对称做好

b．里边的镜像MOS匹配对称要做好

（2）Bandgap

带隙基准源，输出一个基准电压一般是1.23V附近，版图注意事项

a．电阻要匹配对称

b．三极管要匹配对称

c．镜像用的MOS管要对称

d．运放内部的镜像元器件要做好对称

（3）LDO

低压稳压器，输出一个电压给其他电路用，一般作为电源用，注意：

a．电阻或电容匹配对称性要高

b．运放的元器件对称性要高

（4）ADC/DAC

DAC（数模转换）是利用电阻和电容的匹配来实现的，所以版图布局注意事项：

a．电阻电容的匹配性要高

b．运放内的元器件对称性要高

ADC（模数转换）是首先采样外界模拟信号，然后内部通过量化（DAC作用）比较生成所需数字信号，所以里面包含DAC部分，DAC的布局注意事项同样注意，版图注意事项：

a．电阻电容的匹配性要高

b．运放内的元器件对称性要高

c．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. 专用模拟集成电路版图注意事项

（1）PLL，DLL（应用：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，版图注意事项：

a．镜像电流的MOS管匹配对称性要做好

b．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

c．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

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。

（2）BIAS自偏置基准电路

该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：一是电路主体，二是启动电路

布局注意：启动电路无要求，主电路的MOS匹配要做好

（3）SMT

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。

layout布局上要求不高

（4）POR上的复位电路

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

（5）LEVELSHIFT

LEVELSHIFT是数字信号电平转化，如3V转5V电平，版图要求不高，注意事项：

a．比较器的对称性要做好

b．两个电源系统要注意区分

审核编辑：黄飞