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PCB設(shè)計(jì)數(shù)字地和模擬地如何相連?

發(fā)布時(shí)間 :2016-05-23 10:55 閱讀 : 來(lái)源 :技術(shù)文章責(zé)任編輯 :深圳宏力捷PCB設(shè)計(jì)部
首先,讓我們了解一下為什么數(shù)模地引起PCB設(shè)計(jì)工程師的注意。其中很大部分是來(lái)源于元器件(例如ADC)電源引腳和接地引腳的名稱。其實(shí)模擬地和數(shù)字地的引腳名稱表示內(nèi)部原件本身的作用,但是未必意味著外部應(yīng)該按照內(nèi)部作用去做。芯片內(nèi)部有數(shù)模電路兩部分,為了避免數(shù)字信號(hào)耦合到模擬電路中去,數(shù)字地和模擬地是分開(kāi)的,我個(gè)人認(rèn)為準(zhǔn)確說(shuō)是分區(qū),但是內(nèi)部數(shù)模地是相連的,我用萬(wàn)用表測(cè)量過(guò)某些芯片,例如:ADV7180、KS8995、TLK2541等等,內(nèi)部是相連的。
我們談?wù)勔陨系膬煞N數(shù)模地的連接優(yōu)缺點(diǎn):
用電感或則磁珠連接
顧名思意是將數(shù)模在PCB板的某一點(diǎn)用電感或則磁珠相連,這樣看似解決了數(shù)字信號(hào)干擾模擬電路,但是卻產(chǎn)生了新的問(wèn)題---EMI。高頻的靜電放電干擾電流流過(guò)電感或則磁珠時(shí),會(huì)在電感或則磁珠兩端產(chǎn)生壓降,如果是高壓測(cè)試,那么兩端電壓很高,不能很快釋放到底,會(huì)損壞芯片或則設(shè)備重啟。
我個(gè)人傾向于直接相連或則橋連,這樣也解決了回路的問(wèn)題,避免了產(chǎn)生輻射,數(shù)模地等電位,沒(méi)有壓降或則很小,這樣在做高壓測(cè)試的時(shí)候,不會(huì)影響設(shè)備,損壞芯片。只要注意合理的分區(qū)或則壕溝橋連,就可了。這種方法的前提做好數(shù)模分區(qū)。但是電源還是要分開(kāi),更為保險(xiǎn)的辦法是使用單獨(dú)的電源,但是成本升高。一般常用的就是用一個(gè)鐵氧體環(huán)把模擬電源和數(shù)字電源隔離。
數(shù)字地與模擬地的最佳接合點(diǎn)一般在供電電源的入口處,這樣模擬回路和數(shù)字回路間的耦合最小,數(shù)字電路對(duì)模擬電路的干擾最小。如果分割面做得好,兩者的驅(qū)動(dòng)電流和回路電流不互相穿插,是不會(huì)有大的電流環(huán)路存在的。
基本原理就是這樣,但在實(shí)際應(yīng)用中卻很難辦,難就難在模擬和數(shù)字部分的交叉連接,沒(méi)有辦法將兩者實(shí)際隔離開(kāi),如果在參考面上將兩者強(qiáng)行隔離,勢(shì)必造成很大的電流環(huán)路,效果反而不如不分割的好。所以,在實(shí)際中,要特別小心選擇分割的形式、部位,即能讓兩者較好的隔離,又不阻礙驅(qū)動(dòng)電流和回路電流的流動(dòng)。
用電感或者磁珠做連接的好處是可以隔離數(shù)字部分的高頻噪聲,保持模擬電路地的干凈。


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