匯總模擬電路設(shè)計(jì)15條經(jīng)驗(yàn)

做電路" target="_blank">模擬電路設(shè)計(jì)，很多事情在最開(kāi)始的時(shí)候需要不怕麻煩，只有這樣到后期做版圖和其它相關(guān)工作的時(shí)候才能避免更多的麻煩。我們將模擬電路設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的問(wèn)題進(jìn)行了總結(jié)，與大家共享。

1. 為了獲得具有良好穩(wěn)定性的反饋電路，通常要求在反饋環(huán)外面使用一個(gè)小電阻或扼流圈給容性負(fù)載提供一個(gè)緩沖。

2. 不要在電路前仿階段花太多時(shí)間仔細(xì)優(yōu)化參數(shù)，用處不大，加上反提寄生后，又得重新調(diào)一遍參數(shù)。前仿更重要的是定性研究參數(shù)變化的趨勢(shì)，搞清楚電路結(jié)構(gòu)的潛能，保證后仿結(jié)果不好時(shí)知道該調(diào)哪個(gè)參數(shù)該往哪個(gè)方向調(diào)即可。

3.積分反饋電路通常需要一個(gè)小電阻(約 560 歐)與每個(gè)大于 10pF 的積分電容串聯(lián)。

4.在反饋環(huán)外不要使用主動(dòng)電路進(jìn)行濾波或控制 EMC 的 RF 帶寬，而只能使用被動(dòng)元件(最好為 RC 電路)。僅僅在運(yùn)放的開(kāi)環(huán)增益比閉環(huán)增益大的頻率下，積分反饋方法才有效。在更高的頻率下，積分電路不能控制頻率響應(yīng)。

5. 模擬電路工程師拿到一個(gè)新工藝時(shí)，非常有必要花一兩天研究一下這個(gè)工藝的寄生參數(shù)，做到心中有數(shù)。包括不同層金屬線的方塊電阻、單位長(zhǎng)度對(duì)地寄生電容、相鄰兩根線的側(cè)邊電容，還包括晶體管每個(gè)源端漏端寄生電容、柵電阻和柵電容大小等等。最好做一個(gè)表，隨時(shí)可以查到。我們?cè)谧鲈O(shè)計(jì)和畫(huà)版圖時(shí)，無(wú)時(shí)無(wú)刻不在遇到電阻、電容等寄生參數(shù)的折中，這些寄生參數(shù)信息就是我們的決策依據(jù)。事先了解這些信息有助于提高效率。

6.為了獲得一個(gè)穩(wěn)定的線性電路，所有連接必須使用被動(dòng)濾波器或其他抑制方法(如光電隔離)進(jìn)行保護(hù)。

7.使用 EMC 濾波器，并且與 IC 相關(guān)的濾波器都應(yīng)該和本地的 0V 參考平面連接。

8. 假設(shè)你做的是混合信號(hào)設(shè)計(jì)，別忘了在各個(gè)層次上將數(shù)字電源地與模擬電源地的pin分開(kāi)。如果同一個(gè)電路圖中既有模擬電路又有數(shù)字電路，那就放兩組供電源地使用的PIN吧,模擬一組數(shù)字一組。這樣做的理由是當(dāng)你做到項(xiàng)目設(shè)計(jì)的最頂層時(shí)，出于噪聲隔離的要求，將模擬與數(shù)字模塊的電源地分開(kāi)也許是必須的，而這個(gè)要求需要從電路的最底層做起。

9.在外部電纜的連接處應(yīng)該放置輸入輸出濾波器，任何在沒(méi)有屏蔽系統(tǒng)內(nèi)部的導(dǎo)線連接處都需要濾波，因?yàn)榇嬖谔炀€效應(yīng)。另外，在具有數(shù)字信號(hào)處理或開(kāi)關(guān)模式的變換器的屏蔽系統(tǒng)內(nèi)部的導(dǎo)線連接處也需要濾波。

10.在模擬 IC 的電源和地參考引腳需要高質(zhì)量的 RF 去耦，這一點(diǎn)與數(shù)字 IC 一樣。但是模擬 IC 通常需要低頻的電源去耦，因?yàn)槟M元件的電源噪聲抑制比(PSRR)在高于 1KHz 后增加很少。在每個(gè)運(yùn)放、比較器和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的模擬電源走線上都應(yīng)該使用 RC 或 LC 濾波。電源濾波器的拐角頻率應(yīng)該對(duì)器件的 PSRR 拐角頻率和斜率進(jìn)行補(bǔ)償，從而在整個(gè)工作頻率范圍內(nèi)獲得所期望的 PSRR 。

11.對(duì)于高速模擬信號(hào)，根據(jù)其連接長(zhǎng)度和通信的最高頻率，傳輸線技術(shù)是必需的。即使是低頻信號(hào)，使用傳輸線技術(shù)也可以改善其抗干擾性，但是沒(méi)有正確匹配的傳輸線將會(huì)產(chǎn)生天線效應(yīng)。

12.避免使用高阻抗的輸入或輸出，它們對(duì)于電場(chǎng)是非常敏感的。

13.由于大部分的輻射是由共模電壓和電流產(chǎn)生的，并且因?yàn)榇蟛糠汁h(huán)境的電磁干擾都是共模問(wèn)題產(chǎn)生的，因此在模擬電路中使用平衡的發(fā)送和接收(差分模式)技術(shù)將具有很好的 EMC 效果，而且可以減少串?dāng)_。平衡電路(差分電路)驅(qū)動(dòng)不會(huì)使用 0V 參考系統(tǒng)作為返回電流回路，因此可以避免大的電流環(huán)路，從而減少 RF 輻射。

14.比較器必須具有滯后(正反饋)，以防止因?yàn)樵肼暫透蓴_而產(chǎn)生的錯(cuò)誤的輸出變換，也可以防止在斷路點(diǎn)產(chǎn)生振蕩。不要使用比需要速度更快的比較器(將 dV/dt 保持在滿足要求的范圍內(nèi)，盡可能低)。

15.有些模擬 IC 本身對(duì)射頻場(chǎng)特別敏感，因此常常需要使用一個(gè)安裝在 PCB 上，并且與 PCB 的地平面相連接的小金屬屏蔽盒，對(duì)這樣的模擬元件進(jìn)行屏蔽。注意，要保證其散熱條。