Новости PCB - как выполнить проектирование раздела гибридного сигнала PCB

проектирование PCB схема смешанного сигнала очень сложна, компоновка компонентов, прокладка проводов, обработка электропитания и заземления будет непосредственно влиять на производительность цепи и электромагнитную совместимость. Данный документ описывает дизайн раздела заземления и питания может оптимизировать характеристики смесительной схемы сигнала.

как уменьшить помехи между цифровыми и аналоговыми сигналами? Two basic principles of electromagnetic compatibility (EMC) must be understood before design: the first principle is to minimize the current loop area; The second principle is that the system uses only one reference plane. напротив, if the system has two reference planes, it is possible to form a dipole antenna (note: the radiation of a small dipole antenna is proportional to the length of the line, поток тока, and the frequency). Если сигнал не возвращается через минимальный контур, a large circular antenna may be formed. Постарайтесь избежать обоих в вашей конструкции.

It has been suggested to separate the digital ground and the analog ground on the mixed-signal circuit board to achieve isolation between the digital ground and the analog ground. Хотя такой подход возможен, У него много потенциальных проблем., особенно в крупных сложных системах. The key problem is not to cross the gap wiring, монтаж с зазором, поток электромагнитного излучения и сигналов резко увеличится. общий вопрос проектирование PCB Проблема EMI вызвана прохождением линии сигнала через землю или источник питания.

каким образом мы используем этот метод разделения, линия сигнала пересекает зазор между двумя заземлениями и путь к обратному току сигнала? Предположим, что два раздела соединяются на одной точке (обычно соединяются на одной точке), и в этом случае заземляющий ток образует большую петлю. высокочастотный ток, протекающий через большой контур, будет генерировать ощущение излучения и высокой плотности заземления. Если моделируемый ток низкого уровня протекает через большой контур, он может быть подвержен влиянию внешних сигналов. Плохо то, что, когда эти части соединяются между собой, образуется очень большой токовый контур. Кроме того, аналоговое и цифровое заземление соединяется через длинный провод, образуя дипольную антенну.

понимание пути и режима возврата тока в землю является ключом к оптимизации дизайна платы смешанной сигнализации. Многие конструкторы рассматривают только поток сигнала и игнорируют конкретный путь тока. Если наземный слой должен быть разделен и должен быть проложен через зазор между разделами, то можно установить одноточечное соединение между поверхностью раздела, чтобы образовать мост между двумя наземными слоями, а затем соединять мост. Таким образом, под каждой сигнальной линией можно установить прямоточный обратный путь, образуя тем самым меньшую площадь контура.

светоизолирующие устройства или трансформаторы также могут использоваться для достижения зазора между сегментами сигнала. для первого, пересечение зазора - это световой сигнал. В случае трансформатора магнитное поле пересекло зазор между перегородками. дифференцирующий сигнал также возможен: сигнал поступает из одного трубопровода, возвращается из другого, и в этом случае он используется в качестве канала для обратного потока без необходимости.

чтобы исследовать помехи цифровых сигналов аналоговым сигналам, необходимо прежде всего понять характеристики высокочастотных токов. высокочастотный ток всегда выбирает полное сопротивление (индуктивность), т.е. путь ниже сигнала, поэтому обратный ток будет протекать через соседний слой цепи, независимо от того, является ли ближайший слой электрической или соединительной пластом.

на практике обычно предпочтительнее использовать единый раздел PCB для разделения его на части моделирования и цифры. аналоговый сигнал устанавливается на всех уровнях платы в аналоговой области, а цифровой сигнал - в области цифровых схем. при этом ток в цепи цифровых сигналов не впадает в землю аналоговых сигналов.

помехи от цифровых до аналоговых сигналов могут возникать только тогда, когда цифровой сигнал проходит через цифровую часть платы или через цифровую часть платы. Проблема не в отсутствии раздела, а в реальной - в неправильной проводке цифровых сигналов.

PCB спроектирован таким образом, чтобы при разделении цифровых и аналоговых схем и соответствующей сигнальной проводке можно было решить некоторые из более сложных вопросов, связанных с раскладкой и монтажом, без каких - либо потенциальных проблем, связанных с разделением заземления. в этом случае компоновка и раздел компонентов имеют решающее значение для определения качества конструкции. Если схема правильная, то ток цифрового заземления будет ограничен числовой частью платы и не будет мешать аналоговым сигналам. необходимо тщательно проверять такие подключения, с тем чтобы обеспечить 100 - процентное соответствие правилам подключения. О

Поэтому неверная сигнальная линия полностью разрушит очень хорошую схемную панель.

аналого - цифровой контакт/D converters together, большинство/D converter manufacturers recommend connecting AGND and DGND pins to the same low-impedance ground using short leads (Note: Because most A/кристалл преобразователя D не соединяет аналог с цифровым заземлением, the analog and digital ground must be connected via external pins), Любые внешние импеданцы, подключенные к DGND, будут связывать большее количество цифровых шумов с аналоговыми схемами внутри IC через паразитную емкость. следовать этому предложению, both the A/необходимо подключиться к аналоговому заземлению, Однако этот метод вызывает вопросы, например, что заземление в конденсаторе развязки цифровых сигналов должно быть соединено с аналоговым или цифровым.

если в системе имеется только один преобразователь A / D, то эту проблему легко решить. Как показано на диаграмме 3, земля разделена на части, связанные с аналоговым и цифровым заземлением, при коммутаторе A / D. при таком подходе необходимо обеспечить, чтобы ширина моста между двумя станциями была равной ширине IC и чтобы линии сигнализации не могли пересекать межзонные зазоры.

если в системе имеется несколько преобразователей A / D, например 10 преобразователей A / D, как подключиться? если в рамках каждого модуля A / D будет произведено моделирование и цифровое приземление, это приведет к многоточечному соединению, и изоляция между имитацией и цифровым приземлением будет бессмысленной. если это не так, то это будет нарушением требований изготовителя.

для этого сначала нужно одеть форму. разделить землю равномерно на части моделирования и цифры. Эта схема не только удовлетворяет требованиям производителей деталей IC к подключению к низкому сопротивлению аналоговых и цифровых зажимов на землю, но и позволяет избежать проблем EMC, возникающих в связи с рамкой или дипольной антенной.

если у вас есть вопросы о едином методе проектирования гибридных сигналов PCB, можно использовать метод стратиграфического разделения для размещения и монтажа всей платы. при проектировании следует позаботиться о том, чтобы плата была легко соединяется через прыгающий провод или сопротивление 0 ом, а расстояние между последующими экспериментами составляет менее 1 / 2 дюйма. обратите внимание на раздел и проводку, чтобы убедиться в том, что над аналоговыми частями всех слоев нет цифровой линии сигнала, а над цифровыми частями нет аналоговой линии сигнала. Кроме того, линии сигнализации не должны пересекать заземляющий зазор или разделять зазор между силовыми установками. для проверки функционирования платы и характеристик EMC, пожалуйста, проверьте связь между двумя полами через 0 омических резисторов или прыгающих проводов, проверьте функционирование платы и характеристики EMC. По результатам сравнительного анализа было установлено, что практически во всех случаях единообразные решения имеют преимущественную силу по сравнению с раздельными решениями с точки зрения функциональности и характеристик EMC.

Этот метод может применяться в трех случаях: некоторые виды медицинского оборудования требуют очень низкого тока утечки между цепями и системами, связывающими пациента; Некоторые промышленные процессы управления вывод оборудования может быть связан с шумом, большой мощности электромеханического оборудования; другая ситуация связана с конкретными ограничениями на планировку PCB.

на панели PCB обычно имеются отдельные цифровые и аналоговые источники питания, которые могут и должны иметь отдельную поверхность питания. Однако сигнальная линия, прилегающая к слою питания, не может пересекать зазор между питанием, и все линии сигнала, пересекающие зазор, должны располагаться на уровне цепи, прилегающей к большой площади. В некоторых случаях моделируемый источник питания может быть спроектирован как PCB - соединение, а не одностороннее, чтобы избежать разделения поверхности питания.

© комбинированный сигнал PCB конструирован как сложный процесс, в процессе проектирования необходимо обратить внимание на следующие моменты:

разделение PCB на отдельные аналоговые и цифровые компоненты.

правильное расположение компонентов.

размещение трансзональных преобразователей A / D.

4. Не разделяй землю. выравнивание аналоговой и цифровой частей платы.

5. на всех уровнях платы цифровые сигналы могут перемещаться только в цифровую часть платы.

6. In all layers of the board, аналоговый сигнал может быть установлен только в аналоговой части платы.

моделирование и разделение цифровой мощности.

8. Wiring should not span the gap between the split power supply surfaces.

сигнальные линии, которые должны пересекать зазор между разделенными энергоносителями, должны располагаться на покрытии, расположенном вблизи большого района.

анализ фактических путей и моделей тока приземления.

использование правильных правил подключения.