電路設計 - 在PCB上設計“數位接地和類比接地”

以下介紹了在地面上設計“數位地面和類比地面”的方法和科技 PCB板：

方法1：根據電路的功能劃分接地層

分段是指使用物理分段來减少不同類型線路之間的耦合，尤其是通過電力線和地線的耦合。 圖中顯示了根據電路功能劃分接地線的示例。使用分割科技劃分了四種不同類型電路的接地層，四個接地層由接地層上的非金屬槽分隔。 每個電路的功率輸入採用LC濾波器，以减少不同電路功率表面之間的耦合。

對於每個電路的LC濾波器的L和C，為了為每個電路提供不同的濾波特性，最好使用不同的值。 高速數位電路具有高暫態功率，囙此高速數位電路被放置在功率入口。 介面電路考慮了靜電放電（ESD）和瞬態抑制裝置或電路等因素，位於電源末端。 在印刷電路板上，根據電路功能接地佈局的設計示例，當不同類型的電路（如類比電路、數位電路和雜訊電路）位於同一印刷電路板上時，每個電路必須以最適合該類型電路的管道接地。 然後將不同的接地電路連接在一起。

方法2：使用局部地平面

振盪器電路、時鐘電路、數位電路、類比電路等可以安裝在單個本地接地層上。

該局部接地層設定在PCB的頂層. It is directly connected to the internal ground plane (0V reference plane) of the PCB through multiple through holes. 振盪器和時鐘電路安裝在本地接地層上, 它可以提供鏡像層來捕捉振盪. 設備內部和相關電路產生的共模射頻電流, 這樣可以减少射頻輻射. 使用局部地平面時, 小心不要穿過這一層, 否則會破壞鏡像層的功能. 如果軌跡穿過局部地平面, 將有一個小接地回路或不連續電位. 這些小接地回路可能會在無線電頻率下引起一些問題. 如果設備使用不同的數位接地或不同的類比接地, 該設備可以佈置在不同的局部地平面上, 該裝置可以通過絕緣槽進行分隔. 進入每個部件的電源電壓用鐵氧體過濾, 磁珠和電容器

方法3，PCB採用“無雜訊”輸入/輸出接地和“有雜訊”數位接地分開設計

為了使用電纜去耦或遮罩科技來抑制共模雜訊, PCB設計 needs to consider providing "no noise" or "no noise" or "no noise" for the cable decoupling (to shunt current to the ground) and shielding that is not contaminated by the noise of digital logic circuits. “清潔”土地. 設計PCB佈局時, 放置所有I/O PCB上特定區域的線路, 並提供一個專業劃分的低電感I/O該區域的地面, 並連接I/O數位邏輯電路單點接地, 數位邏輯接地電流不能流向“無雜訊”I/O接地.

時鐘電路和時鐘訊號線應遠離輸入/輸出介面區域。

方法四，PCB分割的兩個問題：隔離和互連

PCB分割需要解决兩個問題：一個是隔離，另一個是互連。 如圖所示，可以通過使用“溝槽”實現PCB上的隔離，即在PCB的所有層上形成一個沒有銅塗層的空白區域。 “溝渠”的最小寬度為50密耳。 “浩”將整個PCB按照其不同的功能劃分為各個“島”。 顯然，“護城河”將鏡像層分開，為每個區域形成獨立的電源和接地，這可以防止射頻能量通過配電系統從一個區域進入另一個區域。

“隔離”不是目的。 作為一個系統，每個功能區域都需要相互連接。 折開是為了更好地安排佈局和佈線，以實現更好的互連。 囙此，有必要為需要連接到每個子功能區的線路提供通道。 有兩種常用的互連方法：一種是使用獨立變壓器、光隔離器或共模數據線穿過“溝槽”，如圖10.1.26（a）所示； 另一種是“只有那些具有橋通的訊號才能進入（訊號電流）和退出（返回電流）。很難設計優化的分割佈局。你也可以使用金屬遮罩和其他方法連接所有訊號。產生的不需要的射頻能量被遮罩，從而控制輻射並增强PCB的抗干擾能力。

方法5，採用“均勻地平面”的形式

在ADC或DAC電路中，當需要將ADC或DAC的類比接地引脚和數位接地引脚連接在一起時，一般建議是：用最短的引線將AGND和DGND引脚連接到同一低阻抗接地層。

如果數位系統使用ADC，如圖10.1.29所示，“接地層”可以分割，類比地和數位地在ADC晶片下連接在一起。 然而，需要確保兩個接地之間的連接橋的寬度與集成電路的寬度相同，並且任何訊號線都不能穿過分割間隙。

大多數模數轉換器晶片不將類比地和數位地連接在一起。 類比接地和數位接地必須通過外部引脚連接。 通過寄生電容，連接到DGND的任何外部阻抗都將更加數位化。 雜訊耦合到集成電路內部的類比電路。 要使用“統一接地層”，需要將a/D轉換器的AGND和DGND引脚連接到類比接地。 類比接地問題。

方法6：使用數位電源和類比電源分割功率平面

在數模混合系統中, 通常使用獨立的數位電源和類比電源分別供電. 在混合訊號PCB上使用分割電源板. 應注意，靠近功率層的訊號線不能穿過電源之間的間隙, 只有靠近大面積“地”的訊號層上的訊號線才能穿過間隙. 類比電源可以設計為以下形式： PCB軌跡 或填充而不是電源平面, 這樣可以避免功率平面的劃分問題.