[发明专利]数模混合电路

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路设计技术，尤其涉及数模混合电路(芯片)及其附属电路。

背景技术

目前，数模混合电路得到越来越广泛的应用。由于同时存在数字电路和模拟电路，设计时必须考虑多方面的因素，兹举例如下：

其一是接地要合理。在数模混合电路中，数字信号是模拟信号的一种噪声源，它会给整个电路带来地弹噪声和电源扰动。这些噪声和干扰耦合到模拟电路中，会影响模拟电路的工作性能。由于干扰源大部分通过地线和电源线产生，并且地线引起的噪声干扰最大，所以在数模混合电路布局中，对地线和电源线的设计非常重要。但传统的数模混合电路设计中，功能模块之间物理隔离不够，模拟地和数字地未能有效地分离，其电源设计没有充分考虑到模拟电路和数字电路的特点，由此造成地线和电源线上产生干扰源，直接影响模拟电路的工作性能。

其二是基准源要有较好的精确度与稳定性。基准源与广泛应用于各种模拟集成电路、数模混合信号集成电路和系统集成芯片中，其精度和稳定性直接决定整个系统的精度。在模/数转换器(ADC)、数/模转换器(DAC)、动态存储器(DRAM)等集成电路设计中，低温度系数、高电源抑制比(PSRR)的基准源设计十分关键。带隙基准源就是一种较为稳定的基准源，它将负温度系数的电压与正温度系数的电压加权相加，由此抵消温度对输出电压的影响。传统的带隙基准源需要采用运算放大器形成的反馈环路实现电压基准源的稳定输出，由于运算放大器自身带宽、增益的限制，使得电源电压的波动在一定带宽范围内(尤其时中频段)无法得到很好的抑制，由此影响基准电压源的输出信号质量。此外，传统的带隙基准电路中，输出电压VBE约为1.25V，这就限制了电源电压在1V以下的应用。随后改进的增强型带隙基准源电路结构，采用前置电压源单独给带隙基准源供电，使得电源电压抑制比得到一定的提高，但是改进之后的电路结构，增加了静态功耗与芯片面积。

此外，现有数模混合电路还存在其它方面的不足，其有待于优化设计以改善性能。有鉴于此，有必要设计一种新的数模混合电路(芯片)及其附属电路。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供数模混合电路(芯片)及其附属电路，以便至少能在降低电源线及地线干扰、实现高电源电压抑制比、提高工作稳定性或优化负载调整率中的某一个方面改善性能。

为解决以上技术问题，本发明提供一种数模混合电路，包括集成在PCB上的电源电路部分、模拟电路部分和数字电路部分，三个部分分割在独立的区域且三个部分的地线和电源线在靠近电源电路部分的地方连接；该数字电路和该模拟电路的中低频部分相靠近，该数字电路和该模拟电路的高频部分相远离，其中高频部分的信号线靠近连接器；该数字电路和该模拟电路物理隔离，且该模拟电路地和该数字电路地分割在不同区域的地层。

与现有技术相比，本发明可以至少可以取得以下某一个方面的优点：

1、合理布局模拟电路、数字电路及电源电路区域，各区域之间接地线分开，降低地线和电源线干扰，较大改善电路板的电路特性；

2、通过较为简单的电源模式切换电路，可实现高电源电压抑制比带隙基准的设计，由此满足低功耗、高电源电压抑制比的设计需求；

3、在带隙基准源基础上增加自启动电路单元及放大电路单元，使带隙基准源可以自动进入正常工作状态并增加其稳定性；

4、针对低压差线性稳压器结构增加带宽的电路单元，优化了负载调整率，可满足较大负载电容下输出电压稳定的要求。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号来表示相同的部件。在附图中：

图1是本使发明实施例模数混合电路的组成框图；

图2是图1中模拟电路和数字电路的接地原理图；

图3是图1中电源电路中的基准源的电路框图；

图4是图3中电源切换模块的一种电路结构；

图5是图3中带隙基准源的一种电路结构；

图6是图3中带隙基准源的另一种电路结构；

图7是图3中低压差线性稳压源的一种电路结构；

图8是图3中低压差线性稳压源的另一种电路结构。

具体实施方式