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PCB設計數字地和模擬地如何相連?

發布時間 :2016-05-23 10:55 閱讀 : 來源 :技術文章責任編輯 :深圳宏力捷PCB設計部
首先,讓我們了解一下為什么數模地引起PCB設計工程師的注意。其中很大部分是來源于元器件(例如ADC)電源引腳和接地引腳的名稱。其實模擬地和數字地的引腳名稱表示內部原件本身的作用,但是未必意味著外部應該按照內部作用去做。芯片內部有數模電路兩部分,為了避免數字信號耦合到模擬電路中去,數字地和模擬地是分開的,我個人認為準確說是分區,但是內部數模地是相連的,我用萬用表測量過某些芯片,例如:ADV7180、KS8995、TLK2541等等,內部是相連的。
我們談談以上的兩種數模地的連接優缺點:
用電感或則磁珠連接
顧名思意是將數模在PCB板的某一點用電感或則磁珠相連,這樣看似解決了數字信號干擾模擬電路,但是卻產生了新的問題---EMI。高頻的靜電放電干擾電流流過電感或則磁珠時,會在電感或則磁珠兩端產生壓降,如果是高壓測試,那么兩端電壓很高,不能很快釋放到底,會損壞芯片或則設備重啟。
我個人傾向于直接相連或則橋連,這樣也解決了回路的問題,避免了產生輻射,數模地等電位,沒有壓降或則很小,這樣在做高壓測試的時候,不會影響設備,損壞芯片。只要注意合理的分區或則壕溝橋連,就可了。這種方法的前提做好數模分區。但是電源還是要分開,更為保險的辦法是使用單獨的電源,但是成本升高。一般常用的就是用一個鐵氧體環把模擬電源和數字電源隔離。
數字地與模擬地的最佳接合點一般在供電電源的入口處,這樣模擬回路和數字回路間的耦合最小,數字電路對模擬電路的干擾最小。如果分割面做得好,兩者的驅動電流和回路電流不互相穿插,是不會有大的電流環路存在的。
基本原理就是這樣,但在實際應用中卻很難辦,難就難在模擬和數字部分的交叉連接,沒有辦法將兩者實際隔離開,如果在參考面上將兩者強行隔離,勢必造成很大的電流環路,效果反而不如不分割的好。所以,在實際中,要特別小心選擇分割的形式、部位,即能讓兩者較好的隔離,又不阻礙驅動電流和回路電流的流動。
用電感或者磁珠做連接的好處是可以隔離數字部分的高頻噪聲,保持模擬電路地的干凈。


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