Leiterplattentechnisch - Wissen, das Sie in PCB LAYOUT wissen müssen

Die heutige Gesellschaft hat immer höhere Anforderungen an Elektroniker, die nicht nur digitale Schaltungen entwerfen können, sondern auch die Fähigkeit haben, analoge Schaltungen und PCB-Layout zu handhaben. Lassen Sie mich nun über die Dinge sprechen, die beim PCB-Layout dieser Art von Platine, die sowohl digitale als auch analoge Schaltungen enthält, beachtet werden müssen.

In dieser Art von Platine mit AD-Schaltung gibt es im Allgemeinen zwei Situationen:

a. Digitale Schaltkreise und niederfrequente analoge Schaltkreise (üblicherweise Sound Design Schaltkreise und Hochfrequenzschaltungen)

b. Leistungsstarke Motorschaltungen und Relaisschaltungen in digitalen und analogen Schaltungen.

In diesem Schaltungsdesign müssen drei Grundprinzipien beachtet werden:

1. Angemessene Verwendung der Aufteilung von digitaler Masse und analoger Masse;

2. Der Strom kehrt durch die kleinste Schleife zur Stromversorgung zurück;

3. Haben Sie eine Referenzbodenebene.

Wenn Sie nicht auf die Aufteilung von digitaler Masse und analog achten, teilen Sie sich direkt in zwei Teile auf, es wird eine Vielzahl von unerwarteten Situationen und sogar noch größeres Rauschen nach der Aufteilung verursachen, so dass Sie vorsichtig sein müssen, wenn Sie Bodenebene Aufteilung Erwägungen verwenden. Wenn die Stromschleife in der Schaltung zu groß ist, wird eine hohe Erdungsinduktivität in der Hochfrequenzschaltung erzeugt, und gleichzeitig empfängt die analoge Schaltung größere Störungen. Es gibt auch eine Situation, in der sich die beiden Bodenebenen nicht auf derselben Bezugsebene befinden. Wenn dies geschieht, können Kenntnisse über Hochfrequenz und Mikrowelle bekannt sein, so dass es leicht ist, eine Dipolantenne zu konstruieren.

Dipolantennenmodell

Ich glaube, jeder hat entsprechende Meinungen über die Behandlung von digitaler Erde und analoger Erde, wie Einpunkt-Erdung, Mehrpunkt-Erdung, Sternerdung, schwimmende Erde usw. Für die Verbindung von analoger Erde und digitaler Erde werden Methoden wie Induktoren, magnetische Perlen und 0-Ohm-Widerstände häufig verwendet.

Zunächst einmal wird häufig die Trennung von digitaler und analoger Energie verwendet. Aber man kann es nicht einfach teilen und alles wird gut. Es gibt auch Dinge, auf die man achten sollte, wenn die analoge Masse und die digitale Masse geteilt werden.

Anschlusssituation von analoger Masse und digitaler Masse eins

In diesem Fall, wenn Sie beim PCB-Layout nicht auf die Verbindung achten, wird die Stromflussschleife vergrößert. In der Hochfrequenzschaltung erzeugt die große Stromschleife eine hohe Erdungsinduktivität, die den analogen Schaltkreis großen Einfluss und Störungen verursacht. Zu diesem Zeitpunkt verwenden wir oft Einpunkt-Erdung, Differenzlinien- oder Sternerdung, um Schleifen zu reduzieren. Wenn die Verkabelung zwischen der analogen Schaltung und der digitalen Schaltung sehr wichtig ist, erfordert dies ein "Brückenkonzept" durch die Brücke und die Differenzialleitung, Verringerung der Interferenz. Wie unten gezeigt:

Analoge Erdung und digitale Erdung Anschlusssituation 2

Wenn analoge Masse und digitale Masse verwendet werden, um getrennt auszulegen, muss beachtet werden, dass das analoge Signal im analogen Teil der Platine angeordnet sein muss und das digitale Signal im digitalen Teil der Platine angeordnet sein muss, und es gibt diese beiden Teile auf allen Ebenen. In diesem Fall wird der digitale Rückstrom im analogen Teil der Masseebene nicht mehr vorhanden sein.

Eines der unvermeidlichen Probleme mit der Partitionierungsmethode ist, dass die analogen Signalspuren durch den digitalen Teil der Platine gehen müssen (und umgekehrt). In diesem Fall ist die Partitionsverarbeitung schwierig, effektiv zu sein. Daher liegt der Fokus bei allen Leiterplattenlayouts auf Verwenden Sie eine einzige Masseebene, teilen Sie sie in analoge und digitale Teile und wenden Sie dann Signalanordnungsprinzipien an.

Mit der Reife der großflächigen integrierten Schaltungstechnologie strömt eine große Anzahl von integrierten IC-Chips in unsere elektronische Designkarriere. Wenn wir PCB-Layout machen, werden wir auf diese Situation stoßen: Ein IC-Chip hat eine analoge Klemme und eine digitale Klemme. Der gute Punkt ist, dass die meisten IC-Produkthandbücher die Erdungsmethode relativ zu einer einzelnen Leiterplatte erklären, und es ist in der Regel die eigene Evaluationskarte des Herstellers. Entsprechend der vom Hersteller angegebenen Verbindungsmethode gibt es in der Regel keine Probleme. Dies erfordert, dass wir den Chip geduldig beobachten. Das Datenblatt ist raus. Im Allgemeinen ist die PCB-Masseschicht in eine analoge Schicht und eine digitale Schicht unterteilt, setzen Sie die analogen Masseschichten (AGND) und die digitalen Masseschichten (DGND) zusammen und verbinden Sie die analogen und digitalen Masseschichten an derselben Stelle. Der Chip bildet den Erdungspunkt des Sterns des Systems. Wie unten gezeigt:

Wie aus der obigen Abbildung ersichtlich ist, fließen alle verrauschten digitalen Ströme durch die digitale Stromversorgung zur digitalen Masseebene und kehren dann zur digitalen Stromversorgung zurück, um den empfindlichen analogen Teil der Leiterplatte zu isolieren. Die analoge und digitale Masseebene bilden den Sternerdungspunkt des Systems, wenn sich der IC-Chip schneidet. Diese Methode ist im Allgemeinen effektiv bei der Verwendung einer einzelnen Leiterplatte und eines einzelnen IC-Systems, aber es ist nicht sehr geeignet für mehrere IC-Chipsysteme. Wenn es mehrere solcher Chips auf einer Leiterplatte gibt, wenn diese Methode angewendet wird, werden die analogen und digitalen Erdungssysteme an jedem Konverter auf der Leiterplatte konvergiert und bilden viele Erdungsschleifen, wodurch ihre gebührenden Vorteile verloren gehen. Unter normalen Umständen werden die analoge Masse und die digitale Masse so nah wie möglich verwendet, um auszulegen, wie in der folgenden Abbildung gezeigt:

Die von der großen Kuh des Unternehmens übliche Verbindungsmethode für diese Situation ist: Die analoge und digitale Masseebene sollten fest unter allen ADC- und Digital-Analog-Wandler (DAC)-Chips angeschlossen werden. Die AGND- und DGND-Pins sollten miteinander verbunden und mit der analogen Masseebene verbunden werden, während die analoge und die digitale Masseebene getrennt an die Stromversorgung angeschlossen werden sollten. Das Netzteil sollte in die digitale Trennplatine eintreten und die digitale Schaltung direkt mit Strom versorgen und dann die analoge Schaltung nach dem Filtern oder Einstellen mit Strom versorgen. Auf diese Weise sollte nur die digitale Masseebene wieder an die Stromquelle angeschlossen werden.

Schließlich habe ich mir einen Satz von einem revolutionären Veteranen geliehen: "Die Revolution ist noch nicht erfolgreich, und Genossen müssen noch hart arbeiten." Hoffe, dass auf dem Weg von PCB-Layout und EMC immer mehr Menschen "nach oben und unten suchen" werden!