PCB科技 - PCB佈局中必須掌握的知識

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, 而且還具有處理類比電路和 印刷電路板佈局. 現在讓我談談在 印刷電路板佈局 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，通常有兩種情况：

a、數位電路和低頻類比電路（通常是聲音設計電路和射頻電路）

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。

本電路設計需要注意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，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，高頻電路會產生高接地電感，同時類比電路會受到更大的干擾。 還有一種情况是，兩個地平面不在同一參照平面上。 當這種情況發生時，可以瞭解射頻和微波的知識，囙此很容易構造偶極子天線。

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，常用的是數位和類比電源的分離。 但你不能簡單地把它分開，一切都會好起來的。 當類比地和數位地分開時，也需要注意一些事情。

類比地和數位地的連接情况

在這種情況下, 如果在執行 印刷電路板佈局, 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, 這會對類比電路造成很大的影響和干擾. 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. 類比電路和數位電路之間的接線是否非常重要, 這需要一個通過橋接和差動線路的“橋接”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分開佈置時，必須注意類比信號必須佈置在板的類比部分，數位信號必須佈置在板的數位部分，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。

One of 這個 inevitable problems with the partitioning method is that the analog signal traces have to pass through the digital part of the board (and vice versa). 在這種情況下, 分區處理很難有效. 因此, 對於所有人 印刷電路板 layouts, 重點是使用單個地平面, 將其分為類比和數位部分, 然後應用訊號佈置原則.

隨著大規模集成電路科技的成熟, 大量集成IC晶片湧入我們的電子設計生涯. 當我們這樣做的時候 印刷電路板 闡述, 我們將遇到這種情況：IC晶片有類比終端和數位終端. 好的一點是，大多數IC產品手册都解釋了與單個 印刷電路板, 通常是製造商自己的評估委員會. 按照製造商規定的連接方法, 一般不會有問題. 這需要我們耐心地觀察晶片. 資料表出來了. 通常地, the 印刷電路板 地面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:

從上圖可以看出，所有有雜訊的數位電流通過數位電源流向數位接地層，然後返回數位電源以隔離電路板的敏感類比部分。 當IC晶片相交時，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印刷電路板和單個IC系統時有效，但不太適用於多個IC晶片系統。 如果印刷電路板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會在印刷電路板上的每個轉換器處聚合，形成許多接地回路，從而失去其應有的優勢。 正常情况下，儘量採用類比地和數位地進行佈置，如下圖所示：

該公司的big 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板，而類比和數位接地板應分別連接回電源。 電源應進入數位分區電路板，直接向數位電路供電，濾波或調整後再向類比電路供電。 這樣，只有數位地平面才能連接回電源。

最後, 我借用了一比特革命老兵的一句話：“革命還沒有成功, 同志們還需要努力.“希望在 印刷電路板佈局 and EMC, 越來越多的人將“上下蒐索”!