資料介紹
數字地模擬地的布線規則,如何降低數字信號和模擬信號間的相互干擾呢?在設計之前必須了解電磁兼容(EMC)的兩個基本原則:第一個原則是盡可能減小電流環路的面積;第二個原則是系統只采用一個參考面。相反,如果系統存在兩個參考面,就可能形成一個偶極天線(注:小型偶極天線的輻射大小與線的長度、流過的電流大小以及頻率成正比);而如果信號不能通過盡可能小的環路返回,就可能形成一個大的環狀天線(注:小型環狀天線的輻射大小與環路面積、流過環路的電流大小以及頻率的平方成正比)。在設計中要盡可能避免這兩種情況。
有人建議將混合信號電路板上的數字地和模擬地分割開,這樣能實現數字地和模擬地之間的隔離。盡管這種方法可行,但是存在很多潛在的問題,在復雜的大型系統中問題尤其突出。最關鍵的問題是不能跨越分割間隙布線,一旦跨越了分割間隙布線,電磁輻射和信號串擾都會急劇增加。在PCB設計中最常見的問題就是信號線跨越分割地或電源而產生EMI問題。
如圖1所示,我們采用上述分割方法,而且信號線跨越了兩個地之間的間隙,信號電流的返回路徑是什么呢?假定被分割的兩個地在某處連接在一起(通常情況下是在某個位置單點連接),在這種情況下,地電流將會形成一個大的環路。流經大環路的高頻電流會產生輻射和很高的地電感,如果流過大環路的是低電平模擬電流,該電流很容易受到外部信號干擾。最糟糕的是當把分割地在電源處連接在一起時,將形成一個非常大的電流環路。另外,模擬地和數字地通過一個長導線連接在一起會構成偶極天線。
有人建議將混合信號電路板上的數字地和模擬地分割開,這樣能實現數字地和模擬地之間的隔離。盡管這種方法可行,但是存在很多潛在的問題,在復雜的大型系統中問題尤其突出。最關鍵的問題是不能跨越分割間隙布線,一旦跨越了分割間隙布線,電磁輻射和信號串擾都會急劇增加。在PCB設計中最常見的問題就是信號線跨越分割地或電源而產生EMI問題。
如圖1所示,我們采用上述分割方法,而且信號線跨越了兩個地之間的間隙,信號電流的返回路徑是什么呢?假定被分割的兩個地在某處連接在一起(通常情況下是在某個位置單點連接),在這種情況下,地電流將會形成一個大的環路。流經大環路的高頻電流會產生輻射和很高的地電感,如果流過大環路的是低電平模擬電流,該電流很容易受到外部信號干擾。最糟糕的是當把分割地在電源處連接在一起時,將形成一個非常大的電流環路。另外,模擬地和數字地通過一個長導線連接在一起會構成偶極天線。
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