L'actualité PCB - Considérations de conception PCB hybride numérique - analogique

La société d'aujourd'hui est de plus en plus exigeante pour les ingénieurs en électronique, qui peuvent non seulement concevoir des circuits numériques, mais aussi gérer des circuits analogiques et des conceptions de PCB. Permettez - moi maintenant de parler de ce qui doit être noté dans cette conception de carte PCB qui contient à la fois des circuits numériques et analogiques.

Dans une telle carte avec un circuit ad, il y a généralement deux cas:

A. circuits numériques et circuits PCB analogiques basse fréquence (généralement circuits de conception sonore et circuits RF)

B. Circuits de moteur de puissance élevée et circuits de relais dans les circuits numériques et analogiques.

Trois principes de base doivent être pris en compte dans cette conception de circuit:

1. Utilisation appropriée de la Division de la mise à la terre numérique et analogique;

2. Le courant est renvoyé à l'alimentation par la plus petite boucle;

3. Il y a un plan de sol de référence.

Si vous ne faites pas attention à la Division du sol numérique et analogique, directement en deux parties, peut créer toutes sortes de situations inattendues et même plus de bruit après la Division, il faut donc être prudent lors de l'utilisation de la Division du plan de sol. Si la boucle de courant dans le circuit est trop grande, le circuit haute fréquence créera une inductance de masse élevée, tandis que le circuit analogique sera plus perturbé. Il y a aussi le cas où les deux plans de masse ne sont pas sur le même plan de référence. Lorsque cela se produit, la connaissance des radiofréquences et des micro - ondes peut être connue, de sorte qu'il est facile de construire une antenne dipolaire.

Modèle d'antenne dipôle

Pour le traitement de la mise à la terre numérique et analogique, comme la mise à la terre à point unique, la mise à la terre multipoint, la mise à la terre en étoile, la mise à la terre flottante, etc., croyez que tout le monde a une opinion correspondante. Pour la connexion de la mise à La terre analogique et numérique, inductance commune, billes magnétiques, résistance 0 Ohm, etc.

Tout d'abord, ce qui est couramment utilisé est la séparation des alimentations numériques et analogiques. Mais vous ne pouvez pas simplement le séparer, tout ira bien. Il y a aussi certaines choses à surveiller lorsque analogiquement et numériquement séparés.

Situation de connexion pour la mise à la terre analogique et numérique

Dans ce cas, la boucle de courant est amplifiée si vous ne faites pas attention aux interconnexions lors de la conception du PCB. Dans les circuits haute fréquence, les boucles à fort courant créent une inductance de masse élevée, ce qui peut avoir un impact et une perturbation importants sur les circuits analogiques. À cette époque, nous utilisons souvent une mise à la terre à point unique, une ligne différentielle ou une mise à la terre en étoile pour réduire les boucles. Si le câblage entre le circuit analogique et le circuit numérique est très important, cela nécessite de réduire les interférences grâce à la notion de "pontage" des lignes pontées et différentielles. Comme suit:

Connexion analogique et numérique à la terre situation 2

Lorsque l'on utilise analogiquement et numériquement pour séparer les agencements, il est à noter que les signaux analogiques doivent être disposés dans la partie analogique de la carte, que les signaux numériques doivent être disposés dans la partie numérique de la carte et que ces deux parties sont présentes sur toutes les couches. Dans ce cas, le courant de retour numérique ne sera plus présent dans la partie analogique du plan de masse.

L'un des problèmes inévitables de la méthode de partitionnement est que les traces de signaux analogiques doivent traverser la partie numérique de la carte (et vice versa). Dans ce cas, le traitement de partitionnement peut difficilement être efficace. Ainsi, pour toutes les mises en page de PCB, l'accent est mis sur l'utilisation d'un seul plan de masse, divisé en sections analogiques et numériques, puis sur l'application du principe d'arrangement des signaux.

Avec la maturité de la technologie des circuits intégrés à grande échelle, un grand nombre de puces de circuits intégrés affluent dans notre carrière de conception électronique. Lorsque nous faisons une mise en page de PCB, nous rencontrons une situation où la puce IC a un terminal analogique et un terminal numérique. La bonne chose est que la plupart des manuels de produits IC expliquent la méthode de mise à la Terre par rapport à une seule carte PCB et sont généralement les propres cartes d'évaluation du fabricant. Selon la méthode de connexion spécifiée par le fabricant, aucun problème ne se pose généralement. Cela nous oblige à observer patiemment la puce. La fiche de données est sortie. Typiquement, la couche de mise à la terre de PCB est divisée en une couche analogique et une couche numérique, mettant les broches analogiques de mise à la Terre (agnd) et numériques de mise à la Terre (dgnd) ensemble et reliant les couches analogiques et numériques de mise à la terre au même point. La puce forme le point de connexion en étoile du système. Comme suit:

Comme on peut le voir sur la figure ci - dessus, tout le courant numérique bruité circule à travers l'alimentation numérique jusqu'au plan de masse numérique, puis retourne à l'alimentation numérique pour isoler la partie analogique sensible de la carte. Lorsque les puces IC se rencontrent, les plans de masse analogiques et numériques forment le site de mise à la terre en étoile du système. Cette méthode est généralement efficace lorsque vous utilisez une seule carte PCB et un seul système IC, mais elle est moins adaptée à plusieurs systèmes à puce IC. S'il y a plus d'une telle puce sur un morceau de PCB, si cette approche est adoptée, les systèmes analogiques et numériques de mise à la terre convergent sur chaque convertisseur sur le PCB, formant de nombreuses boucles de mise à la terre, perdant ainsi l'avantage qu'ils méritent. Dans des circonstances normales, la mise à la terre analogique et la mise à la terre numérique seront aussi proches que possible de la disposition, comme le montre l'image ci - dessous:

Pour ce cas, la méthode de connexion généralement utilisée par les gros bovins de la société est la suivante: les plans de masse analogiques et numériques doivent être connectés de manière fixe sous toutes les puces ADC et DAC (convertisseur numérique - analogique). Les broches agnd et dgnd doivent être connectées l'une à l'autre et au plan de masse analogique, tandis que les plans de masse analogique et numérique doivent être connectés séparément à l'alimentation. L'alimentation doit entrer dans la carte de circuit de partition numérique, alimenter directement le circuit numérique, après filtrage ou ajustement, puis alimenter le circuit analogique. De cette façon, seul le plan de masse numérique peut être reconnecté à l'alimentation.