PCB新聞 - 數模混合PCB設計注意事項

當今社會對電子工程師的要求越來越高, 誰不僅能設計數位電路, 但也有能力處理類比電路和 PCB設計. 現在讓我談談在這個過程中必須注意的事情 PCB設計 這種包含數位和類比電路的電路板.

在這種帶有AD電路的電路板中, there are generally two situations:

a. 數位電路和 低頻類比PCB circuits (usually sound design circuits and radio frequency circuits)

b、數位電路和類比電路中的大功率電機電路和繼電器電路。

在本電路設計中需要注意3個基本原則：

1、合理使用數位地和類比地的劃分；

2、電流通過最小回路返回電源；

3、有一個參攷地平面。

如果不注意數位地和類比地的劃分，直接劃分為兩部分，就會造成各種意外情况，甚至在劃分後會產生更大的雜訊，囙此在使用地平面劃分時需要慎重考慮。 如果電路中的電流回路過大，高頻電路中將產生高接地電感，同時，類比電路將受到更大的干擾。 還有一種情况是，兩個地平面不在同一基準面上。 當這種情況發生時，可以瞭解射頻和微波的知識，囙此很容易構建偶極子天線。

偶極子天線模型

我相信大家對數位接地和類比接地的處理都有相應的意見，如單點接地、多點接地、星形接地、浮地等。 對於類比接地和數位接地的連接，通常使用電感器、磁珠和0歐姆電阻器等方法。

首先，通常使用的是數位和類比功率的分離。 但你不能簡單地把它分開，一切都會好起來的。 在劃分類比地和數位地時，還需要注意一些事項。

類比地和數位地的連接情况

在這種情況下, 如果您在執行以下操作時不注意互連： PCB設計, 電流回路將擴大. 在高頻電路中, 大電流回路將產生高接地電感, 這會對類比電路產生很大的影響和干擾. 此時, 我們經常使用單點接地, 差動線路或星形接地以减少回路. 如果類比電路和數位電路之間的接線非常重要, 這需要一個通過電橋和差動線路的“電橋”概念, 减少干擾. 如下所示：

類比接地和數位接地連接情况2

當使用類比地和數位地來分離佈局時，必須注意的是，類比信號必須安排在板的類比部分，數位信號必須安排在板的數位部分，並且在所有層上都有這兩個部分。 在這種情況下，數位回路電流將不再存在於接地層的類比部分中。

分區方法不可避免的問題之一是類比信號軌跡必須通過電路板的數位部分（反之亦然）。 在這種情況下，分區處理很難有效。 囙此，對於所有PCB佈局，重點是使用單個接地層，將其分為類比和數位部分，然後應用訊號排列原則。

隨著大規模集成電路科技的成熟, 大量集成電路晶片湧入我們的電子設計生涯. 當我們做PCB佈局時, 我們將遇到這種情況：一個IC晶片有一個類比終端和一個數位終端. 優點是，大多數IC產品手册都解釋了與單個 PCB板, 它通常是製造商自己的評估委員會. 根據製造商規定的連接方法, 通常不會有問題. 這需要我們耐心地觀察晶片. 資料表出來了. 通常地, PCB接地層分為類比層和數位層, put the analog ground (AGND) and digital ground (DGND) pins together, 並在同一點連接類比和數位接地層. 晶片構成系統的星形接地點. As shown below:

As can be seen from the above figure, 所有雜訊數位電流通過數位電源流向數位地平面, 然後返回數位電源，隔離電路板的敏感類比部分. 當集成電路晶片相遇時，類比和數位接地板形成系統的星形接地點. 這種方法通常在使用單個 PCB板 和單個集成電路系統, 但它不太適合多晶片系統. 如果PCB上有多個這樣的晶片, 如果採用這種方法, 類比和數位接地系統在PCB上的每個轉換器處聚合, 形成許多接地回路, 從而失去了應有的優勢. 在正常情况下, 類比接地和數位接地將盡可能靠近佈局, 如下圖所示：

該公司的大型cow在這種情況下通常使用的連接方法是：類比和數位接地層應在所有ADC和數模轉換器（DAC）晶片下固定連接。 AGND和DGND引脚應相互連接並連接到類比接地層，而類比和數位接地層應分別連接回電源。 電源應進入數位分區電路板，直接向數位電路供電，經濾波或調整後再向類比電路供電。 這樣，只有數位地平面應連接回電源。