微控制器/模擬應(yīng)用中電源、接地和噪聲的解決方案

在制定電路板的接地策略時(shí)，首先應(yīng)該確定電路是需要一個(gè)接地層還是多個(gè)接地層。如果電路包含的板上數(shù)字電路非常少，單個(gè)接地層和三倍寬的電源走線就可以了。把數(shù)字和模擬接地層連接在一起的危險(xiǎn)是，模擬電路會(huì)受到數(shù)字電路返回電流的噪聲影響。不論哪一種情況，都應(yīng)該在電路板上的一點(diǎn)或多點(diǎn)把模擬地、數(shù)字地和電源連接在一起。在一個(gè)12位系統(tǒng)中必須有一個(gè)接地層。

ADC布局：ADC布局技術(shù)隨轉(zhuǎn)換器技術(shù)而變化。當(dāng)使用SAR ADC時(shí)，整個(gè)器件應(yīng)該駐留在模擬電源和接地層上。ADC廠商通常會(huì)提供模擬和數(shù)字接地引腳。如果使用高分辨率SAR轉(zhuǎn)換器，應(yīng)該使用一個(gè)數(shù)字緩沖器，將轉(zhuǎn)換器與電路數(shù)字部分的總線活動(dòng)隔離開(kāi)來(lái)。這也是使用Δ-ΣADC應(yīng)采取的正確方法。

圖4顯示了考慮了這些事項(xiàng)而設(shè)計(jì)的電路板性能。這個(gè)數(shù)據(jù)顯示，該電路模擬部分的工作非常好。

圖4 由圖2的電路設(shè)計(jì)得到的結(jié)果數(shù)據(jù)。改進(jìn)的結(jié)果表明，我們的低噪聲布局策略是有效的。
模擬設(shè)計(jì)結(jié)論

綜上所述，重要的是從設(shè)計(jì)一開(kāi)始就驗(yàn)證電路器件是否具備低噪聲性能。在這個(gè)例子中，關(guān)鍵因素是電阻器和放大器。選擇合適的器件后，應(yīng)確保對(duì)信號(hào)路徑進(jìn)行適當(dāng)?shù)臑V波。其中包括信號(hào)路徑和電源線路。一個(gè)不間斷的接地層是所有模擬設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。這樣就可以消除噪聲，否則就要找出可能存在的問(wèn)題。最后，旁路電容器引線短些，離電源引腳越近越好。

數(shù)字設(shè)計(jì)

我們現(xiàn)在開(kāi)始數(shù)字/模擬設(shè)計(jì)的第一步整合。在第一步中，我們將根據(jù)常規(guī)的經(jīng)驗(yàn)法則在布局策略中加進(jìn)數(shù)字部分的內(nèi)容。這個(gè)部分的設(shè)計(jì)增加了LED、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、RS-232發(fā)送器/接收器和微控制器。