PCB的 A/D分區(qū)和分地的設(shè)計(jì)

在將A/D轉(zhuǎn)換器的模擬地和數(shù)字地管腳連接在一起時(shí)，大多數(shù)的A/D轉(zhuǎn)換器廠商會(huì)建議將模擬地和數(shù)字地管腳通過(guò)最短的引線連接到同一個(gè)低阻抗的地上，因?yàn)榇蠖鄶?shù)A/D轉(zhuǎn)換器芯片內(nèi)部沒(méi)有將模擬地和數(shù)字地連接在一起，必須通過(guò)外部管腳實(shí)現(xiàn)模擬地和數(shù)字地的連接，任何與數(shù)字地連接的外部阻抗都會(huì)通過(guò)寄生電容將更多的數(shù)字噪聲耦合到IC內(nèi)部的模擬電路上。按照這個(gè)建議，需要把A/D轉(zhuǎn)換器的模擬地(AGND)和數(shù)字地(DGND)管腳都連接到模擬地上。

如果系統(tǒng)僅有一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器，上面的問(wèn)題就很容易解決。將地分割開(kāi)，在A/D轉(zhuǎn)換器下面把模擬地和數(shù)字地部分連接在一起。

如果系統(tǒng)中A7D轉(zhuǎn)換器較多肘，如果在每一個(gè)A7D轉(zhuǎn)換器的下面都將模擬地和數(shù)字地連接在一起，則會(huì)產(chǎn)生多點(diǎn)相連，模擬地和數(shù)字地之間的隔離就毫無(wú)意義，但如果不這樣連接，就違反了廠商的要求。因此最好的辦法是開(kāi)始時(shí)就用統(tǒng)一地，將統(tǒng)一地分為模擬部分和數(shù)字部分。這樣的布局布線既滿(mǎn)足了IC器件廠商對(duì)模擬地和數(shù)字地管腳低阻抗連接的要求，同時(shí)又不會(huì)形成環(huán)路天線或偶極天線。

分地的設(shè)計(jì) 有人建議將混合信號(hào)電路板上的數(shù)字地和模擬地分割開(kāi)，這樣能實(shí)現(xiàn)數(shù)字地和模擬地之間的隔離。盡管這種方法可行，但也存在很多潛在的問(wèn)題，尤其在復(fù)雜的大型系統(tǒng)中。最關(guān)鍵的問(wèn)題是不能跨越分割間隙布線，一旦跨越了分割間隙布線，電磁輻射和信號(hào)串?dāng)_都會(huì)急劇增加。在PCB設(shè)計(jì)中最常見(jiàn)的問(wèn)題就是信號(hào)線跨越分割地或電源而產(chǎn)生EMI問(wèn)題。混合信號(hào)PCB設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，要注意以下幾點(diǎn)：

1)將PCB分區(qū)為獨(dú)立的模擬部分和數(shù)字部分。

2)A/D轉(zhuǎn)換器分區(qū)放置。

3)不要對(duì)地進(jìn)行分割。在電路板的模擬部分和數(shù)字部分下面敷設(shè)統(tǒng)一地。

4)在電路板的所有層中，數(shù)字信號(hào)只能在電路板的數(shù)字部分布線。

5)在電路板的所有層中，模擬信號(hào)只能在電路板的模擬部分布線。

6)實(shí)現(xiàn)模擬和數(shù)字電源分割。

7)布線不能跨越分割電源面之間的間隙。

8)必須跨越分割電源之間間隙的信號(hào)線要位于緊鄰大面積地的布線層上。

9)分析返回地電流實(shí)際流過(guò)的路徑和方式。

10)采用正確的布線規(guī)則。