PCB技術 - pcb基板:デジタルアナログ

多くの製品を含める ディジタルアナログハイブリッドPCB基板設計, そして、異なるシグナルは、異なる干渉防止能力を有する. 相互接続設計プロセスにおいて, 最終製品のインデックス要件を確実にするために、異なる信号間のクロストークを合理的に制御しなければならない.

以下の基本概念を理解することは非常に重要です.デジタルアナログハイブリッド設計の基本概念をマスターすることは、後でレイアウトされる厳しいレイアウトと配線設計規則を理解するのを助けるでしょう,デジタルアナログハイブリッドを設計するとき、端末製品が容易に割引されないように. 重要な制約規則を実装する.そして、デジタルアナログハイブリッド設計で遭遇するかもしれないクロストーク問題に柔軟に、そして、効果的に対処するのを助けます.

干渉防止能力におけるアナログ信号とデジタル信号の重要な違い

デジタル信号レベルは強い耐干渉性を有する,アナログ信号が悪い干渉妨害能力を有する間.
例えば,3 Vレベルのデジタル信号は0でさえ許容できる.3 Vのクロストーク信号は、論理状態に影響しない.しかし, アナログ信号の分野で, いくつかの信号は非常に弱い. 例えば, GSM携帯電話の受信感度は−110 dBmの指標を達成する, これは0の正弦波の実効値に相当する.7UV LNAのフロントエンドでUVのオーダの帯域内干渉ノイズが受信されても, 基地局の受信感度を大きく低下させるのに十分である. このわずかな干渉は、デジタル制御信号線または電源グランドライン上の小さなノイズから生じる.

システムの観点から,デジタル信号は一般に基板上またはフレーム内でのみ送信される.例えば, メモリバス信号, 電力制御信号, など.送信端から受信端まで受信された干渉が論理状態の判定に影響を与えるのに十分でないことが保証される限り. アナログ信号は変調のような一連のプロセスを受ける必要がある,周波数変換,増幅,伝送,空間伝搬,受信,復調前の復調.この過程で,信号は連続して信号に落ちる.システム展望から,最終的な信号対雑音比が正しく復調するための要件を満たすことを保証する必要がある. 最大の干渉は、宇宙伝搬の減衰と雑音から来る.より良い通信性能を達成するために, ボード上の相互接続によって導入される漏話をできるだけ少なくする必要がある.

したがって, アナログ信号のクロストークに対する要求はディジタル信号よりも数十倍高いと考えられる, そして、何十万回も達するかもしれません.

高精度ADC及びDAC回路理想的には、線形ADCおよびDAC回路の信号対雑音比と変換ビット数との関係は、

SNR=10Log(F2/N2)=10Log[A2/2/(A2/3*2n)]=6.02n+1.76 dB
14ビット線形ADCおよびDACの場合、最小有効ビット（LSB）が有効である場合, 理論的な信号対雑音比は、86 dbcであるように計算することができる. 約20 dbcのディジタル回路のクロストーク要求と比較した, 高精度14ビット線形ADC, DACの雑音要件は、デジタル信号のそれより少なくとも1000倍高い. もちろん, ビットの最下位数のために11ビットだけが必要であるなら, クロストーク要件は適切に低下させることができる, しかし、それはまだデジタル信号の必要条件よりはるかに高いです.

上記2つの状況は、デジタルアナログハイブリッドシングルボードで, アナログ回路は干渉を受けやすい, これは、信号対雑音比および他の指標に影響を及ぼす. したがって, の過程で ディジタルアナログハイブリッドシングルボードPCB設計, レイアウトとルーティングのために非常に高い要件が必要である.

デジタル信号はアナログ信号の強力な干渉源である

アナログ信号に比べるデジタル信号のレベルが非常に高く、そして、デジタル信号は、豊かな高調波周波数を含む,したがって、デジタル信号自体はアナログ信号の干渉の強い源である. 特に, 高電流クロック信号及びスイッチング電源は、デジタルアナログハイブリッド設計に注目する必要がある強い干渉源である.

数モード混合相互接続設計の基本目的

この方法でデジタルアナログ設計の問題を理解することができます。デジタル回路, ディジタル回路の設計ルールに従う. デジタル回路領域, 大きな干渉を許す, システム機能と外部EMC指標の実現に影響しない限り.

我々がここで話している「より大きい」はアナログ回路に関連しています.の場合デジタルプリント配線板回路, アナログ回路のようなクロストークの存在を制御する必要はありません. アナログ回路, アナログ回路の設計規則に従わなければならない, そして、アナログ回路領域の許容干渉は、デジタル回路領域100よりはるかに小さい.

デジタルアナログハイブリッド相互接続設計の目的は、デジタル信号の干渉が妥当なレイアウトを通じてデジタル信号領域に存在することを保証することである, 配線, 遮蔽, フィルタリング, 電源分割.
我々が干渉源を含むことに集中する必要があるもの, 高感度回路, 干渉経路.以下の3つの局面から採用されたレイアウトとルーティング原則について説明する. 成功 ディジタルアナログハイブリッドシングルボードPCB設計 すべてのステップとすべてのプロセス全体の注意を慎重に注意を払って実現することができます. これは、デザインの初めに徹底的で慎重な計画を実行しなければならないことを意味します, そして、各々のデザインは慎重に計画されなければなりません. 手順の作業進捗状況を完全かつ継続的に評価されて.レイアウトとルーティングは慎重にチェックされなければならない.その他, 信号ラインの不正なルーティングは、それ以外の場合は非常に良いPCBボード.

規則は死んでいる.ルールの深い理解を通してのみ、我々はルールを正しく使用することができますし、優れた完了することができます基板PCB設計.