如何进行模拟电路的设计?有哪些注意事项?
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在这篇文章中,小编将对模拟电路的相关内容和情况加以介绍以帮助大家增进对它的了解程度,和小编一起来阅读以下内容吧。
一、模拟电路设计步骤
模拟电路是指用来对模拟信号进行传输、变换、处理、放大、测量和显示等工作的电路。模拟信号是指连续变化的电信号。模拟电路是电子电路的基础,它主要包括放大电路、信号运算和处理电路、振荡电路、调制和解调电路及电源等。模拟电路可分为标准模拟电路和专用模拟电路(application spacific analog IC)两大类,前者占市场的37%,后者占63%,据ICInsight公司报道,2000年两者合计达310亿美元,比上年大幅增长40%。又据WSTS(世界半导体贸易统计协会)2012年秋季最新预测,世界模拟电路市场2000年为306.3亿美元,2013年增长20%,达368.8亿美元,1999~2003年间的年均增长率为19.5%。标准模拟电路包括放大器接口电路、数据转换器、比较器、稳压器和基准电路等。2000年共计114亿美元,其中稳压器和基准电路比例最大,占整个模拟电路市场的13%,随后为放大器,占10%,接口电路8%,数据转换器6%,比较器1%。专用模拟电路市场是指在消费类电子产品、计算机、通信、汽车和工业其他部门应用的电路。2000年共计192亿美元在整个模拟电路市场上,通信用专用模拟电路占22%,消费类占16%,汽车用占9%,计算机占8%,工业和其他应用占7%。
模拟集成电路设计的一般过程:
1.电路设计
依据电路功能完成电路的设计。
2.前仿真
电路功能的仿真,包括功耗,电流,电压,温度,压摆幅,输入输出特性等参数的仿真。
3.版图设计(Layout)
依据所设计的电路画版图。一般使用Cadence软件。
4.后仿真
对所画的版图进行仿真,并与前仿真比较,若达不到要求需修改或重新设计版图。
5.后续处理
将版图文件生成GDSII文件交予Foundry流片
二、模拟电路设计注意事项
(1)为了获得具有良好稳定性的反馈电路,通常要求在反馈环外面使用一个小电阻或扼流圈给容性负载提供一个缓冲。
(2)积分反馈电路通常需要一个小电阻(约560欧)与每个大于10pF的积分电容串联。
(3)在反馈环外不要使用主动电路进行滤波或控制EMC 的RF带宽,而只能使用被动元件(最好为RC电路)。仅仅在运放的开环增益比闭环增益大的频率下,积分反馈方法才有效。在更高的频率下,积分电路不能控制频率响应。
(4)为了获得一个稳定的线性电路,所有连接必须使用被动滤波器或其他抑制方法(如光电隔离)进行保护。
(5)使用EMC滤波器,并且与IC相关的滤波器都应该和本地的0V参考平面连接。
(6)在外部电缆的连接处应该放置输入输出滤波器,任何在没有屏蔽系统内部的导线连接处都需要滤波,因为存在天线效应。另外,在具有数字信号处理或开关模式的变换器的屏蔽系统内部的导线连接处也需要滤波。
(7)在模拟IC的电源和地参考引脚需要高质量的RF去耦,这一点与数字IC一样。但是模拟IC通常需要低频的电源去耦,因为模拟元件的电源噪声抑制比(PSRR)在高于1KHz后增加很少。在每个运放、比较器和数据转换器的模拟电源走线上都应该使用RC 或LC滤波。电源滤波器的拐角频率应该对器件的PSRR拐角频率和斜率进行补偿,从而在整个工作频率范围内获得所期望的PSRR 。
(8)对于高速模拟信号,根据其连接长度和通信的最高频率,传输线技术是必需的。即使是低频信号,使用传输线技术也可以改善其抗干扰性,但是没有正确匹配的传输线将会产生天线效应。
(9)避免使用高阻抗的输入或输出,它们对于电场是非常敏感的。
(10)由于大部分的辐射是由共模电压和电流产生的,并且因为大部分环境的电磁干扰都是共模问题产生的,因此在模拟电路中使用平衡的发送和接收(差分模式)技术将具有很好的EMC效果,而且可以减少串扰。平衡电路(差分电路)驱动不会使用0V参考系统作为返回电流回路,因此可以避免大的电流环路,从而减少RF 辐射。
以上便是小编此次想要和大家共同分享的有关模拟电路的内容,如果你对本文内容感到满意,不妨持续关注我们网站哟。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!