Новости PCB - проектирование многокомпонентной схемы PCB

Основные принципы проектирование PCB for digital-analog hybrid circuit

Я говорил о механизмах создания помех в гибридных схемах, и как можно уменьшить интерференцию между цифровыми и аналоговыми сигналами? перед проектированием мы должны понимать два основных принципа электромагнитной совместимости (Эмк): первый из них заключается в сведении к минимуму площади токовых контуров. Если сигнал не может быть возвращен по кратчайшей, по возможности, кольце, то может образовываться большая петля. антенна. Второй принцип заключается в том, что система использует только одну опорную плоскость. напротив, если система имеет две опорной плоскости, то она может образовывать дипольные антенны. Постарайтесь избегать этих двух ситуаций при проектировании.

1) принципы компоновки и проводки. одним из факторов, который необходимо учитывать в первую очередь при компоновке компонентов, является отделение части аналоговой схемы от части цифровой схемы. аналоговый сигнал устанавливается в аналоговой области на всех уровнях платы, а цифровой сигнал устанавливается в районе цифровых схем. в этом случае ток возврата цифровых сигналов не будет впадать в землю при помощи аналоговых сигналов. для некоторых высокочастотных линий, требующих особых требований, лучше ручная проводка, при необходимости, использовать дифференциальные или экранированные линии. Иногда из - за расположения входных / выходных соединений проводки цифровых и аналоговых схем должны смешиваться, что может приводить к взаимодействию между аналоговыми и цифровыми частями цепи. Это было сделано для того, чтобы избежать работы линий цифровых часов и высокочастотных аналоговых сигналов вблизи имитационного слоя мощности, в противном случае шум сигнала мощности будет связан с чувствительными аналоговыми сигналами. для достижения низкоомной сети питания и заземления индуктивность проводов цифровых схем должна быть сведена к минимуму, а конденсаторная связь аналоговых схем должна быть сведена к минимуму. частота цифровых схем высока, чувствительность аналоговых схем высока. Что касается сигнальных линий, то высокочастотные цифровые линии сигнализации должны быть как можно дальше от чувствительных аналоговых схем.

2) электро - и наземное обслуживание. при проектировании сложных гибридных схем важным фактором повышения эффективности схем является расположение и обработка заземления. для обеспечения цифровой и аналоговой сегрегации рекомендуется выделять цифровые и аналоговые земли на гибридных схемах сигнализации. Однако такой подход, как правило, предполагает переход через изолированные зазоры, что приведет к резкому увеличению частотности электромагнитного излучения и сигналов.

понимание пути и способа приземления тока является ключом к оптимизации дизайна платы смешанной сигнализации. в тех случаях, когда необходимо разделять пласты и прокладка проводов должна проходить через зазор между разделами, можно установить одноточечное соединение между разделенными заземлениями для формирования моста между двумя заземлениями, а затем соединять мост.

такой, a direct current return path can be provided under each signal line, оптический сепаратор, Трансформер, etc. также можно использовать для достижения сигнала через зазор. However, на практике, проектирование PCB tends to adopt a unified ground. разделение по цифровым и аналоговым схемам и соответствующая сигнальная проводка, some difficult layout and wiring problems can usually be solved, и не будет никаких потенциальных проблем из - за локального раскола. . результат испытания по сравнительной схеме, you will also find that the unified ground solution is superior to the split ground in terms of function and EMC performance.

There are usually independent digital and analog power supplies on the mixed-signal PCB board. Split power planes should be used, лучше подходить к плоскости земли или ниже. The power plane may couple radio frequency currents to circuits that can be attached to the space. чтобы уменьшить эффект такой связи, the power plane is required to be physically smaller than its adjacent ground plane by 20H (H refers to the distance between the power supply and the ground plane).

3) обработка смешанного оборудования. обычно гибридные устройства включают кристаллические генераторы, высокоскоростные AD - приборы и т.д. в целом, искатели AGND и DGND должны быть подсоединены извне к тому же малому сопротивлению, имитирующему сопротивление, и должны быть как можно короче. Любые дополнительные импеданцы DGND будут связывать большее количество цифровых шумов с внутренней аналоговой схемой устройства через паразитную емкость. Конечно, это приведет к тому, что цифровые токи внутри преобразователя будут поступать в аналоговую плоскость Земли, но это будет гораздо меньше помех, чем подключение к шумной цифровой плоскости с выводом из коммутатора DGND. как и в случае с заземлением, кнопки аналогового и цифрового источников питания должны быть соединены с плоскостью аналогового питания, а соответствующие блокирующие конденсаторы должны быть как можно ближе к каждому элементу питания. при необходимости аналоговые и цифровые ссылки на источники питания должны быть отделены от индуктивности при переходе.

(4) Add decoupling capacitors. Decoupling capacitors can eliminate high-frequency interference. емкостное сопротивление конденсатора обратно пропорционально частоте, connecting the capacitor in parallel between the signal and the ground will serve as a bypass for high-frequency noise. в принципе, каждый интегральный чип добавляет 0.01mf ~ 0.1mF ceramic chip capacitor, Это не только позволяет кристаллам хранить энергию, but also provides and absorbs the instantaneous charging and discharging energy of the chip's circuit when the door is opened and closed, можно обойти и фильтровать. высокочастотный шумовой блок оборудования. Add a 10mF~100MF electrolytic capacitor (preferably a tantalum capacitor) to the power input terminal to suppress the noise interference of the power supply. Конечно, the capacitor lead should not be too long, длина провода конденсатора очень важный параметр. The longer the inductance, Чем больше индуктивность, тем ниже резонансная частота конденсатора. частотный фильтр высокочастотных шумов уменьшает и даже исчезает. Therefore, проектировать высокая скорость PCB, special attention should be paid to making the lead of the capacitor as short as possible. То есть, make the capacitor as close as possible to the chip.

(5) A large area of copper-clad foil is connected to the analog ground. Cover the analog circuit with a large area of copper foil and drill dense holes in the blank area to connect to the analog ground. Это может служить экранированием и экранированием, Таким образом, уменьшаются помехи между аналоговыми сигналами, and it can also play a role in heat dissipation.

(6) линии электропитания и заземления должны быть как можно короче и грубо, особенно провода на магнитных шариках, соединяющих цифровое и аналоговое питание, должны быть толстыми, так как, помимо снижения напряжения, более важно снизить шум связи.