微控制器/模擬應用中電源、接地和噪聲的解決方案

在制定電路板的接地策略時，首先應該確定電路是需要一個接地層還是多個接地層。如果電路包含的板上數(shù)字電路非常少，單個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是，模擬電路會受到數(shù)字電路返回電流的噪聲影響。不論哪一種情況，都應該在電路板上的一點或多點把模擬地、數(shù)字地和電源連接在一起。在一個12位系統(tǒng)中必須有一個接地層。

ADC布局：ADC布局技術隨轉換器技術而變化。當使用SAR ADC時，整個器件應該駐留在模擬電源和接地層上。ADC廠商通常會提供模擬和數(shù)字接地引腳。如果使用高分辨率SAR轉換器，應該使用一個數(shù)字緩沖器，將轉換器與電路數(shù)字部分的總線活動隔離開來。這也是使用Δ-ΣADC應采取的正確方法。

圖4顯示了考慮了這些事項而設計的電路板性能。這個數(shù)據(jù)顯示，該電路模擬部分的工作非常好。

圖4 由圖2的電路設計得到的結果數(shù)據(jù)。改進的結果表明，我們的低噪聲布局策略是有效的。
模擬設計結論

綜上所述，重要的是從設計一開始就驗證電路器件是否具備低噪聲性能。在這個例子中，關鍵因素是電阻器和放大器。選擇合適的器件后，應確保對信號路徑進行適當?shù)臑V波。其中包括信號路徑和電源線路。一個不間斷的接地層是所有模擬設計的關鍵。這樣就可以消除噪聲，否則就要找出可能存在的問題。最后，旁路電容器引線短些，離電源引腳越近越好。

數(shù)字設計

我們現(xiàn)在開始數(shù)字/模擬設計的第一步整合。在第一步中，我們將根據(jù)常規(guī)的經(jīng)驗法則在布局策略中加進數(shù)字部分的內(nèi)容。這個部分的設計增加了LED、電機驅動器、RS-232發(fā)送器/接收器和微控制器。