數(shù)字地和模擬地.doc

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1、（A）為什么要將模擬地和數(shù)字地分開(kāi)，如何分開(kāi)?Answer：模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)都要回流到地，因?yàn)閿?shù)字信號(hào)變化速度快，從而在數(shù)字地上引起的噪聲就會(huì)很大，而模擬信號(hào)是需要一個(gè)干凈的地參考工作的。如果模擬地和數(shù)字地混在一起，噪聲就會(huì)影響到模擬信號(hào)。一般來(lái)說(shuō)，模擬地和數(shù)字地要分開(kāi)處理，然后通過(guò)細(xì)的走線連在一起，或者單點(diǎn)接在一起?？偟乃枷胧潜M量阻隔數(shù)字地上的噪聲竄到模擬地上。當(dāng)然這也不是非常嚴(yán)格的要求模擬地和數(shù)字地必須分開(kāi)，如果模擬部分附近的數(shù)字地還是很干凈的話可以合在一起。一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)，頻率12M，有數(shù)字部分，又有模擬部分，為抑制干擾，請(qǐng)問(wèn)是采取多點(diǎn)接地還是單點(diǎn)接地？最佳答案模擬電路涉及弱小信

2、號(hào)，但是數(shù)字電路門(mén)限電平較高，對(duì)電源的要求就比模擬電路低些。既有數(shù)字電路又有模擬電路的系統(tǒng)中，數(shù)字電路產(chǎn)生的噪聲會(huì)影響模擬電路，使模擬電路的小信號(hào)指標(biāo)變差，克服的辦法是分開(kāi)模擬地和數(shù)字地。對(duì)于低頻模擬電路，除了加粗和縮短地線之外，電路各部分采用一點(diǎn)接地是抑制地線干擾的最佳選擇，主要可以防止由于地線公共阻抗而導(dǎo)致的部件之間的互相干擾。而對(duì)于高頻電路和數(shù)字電路，由于這時(shí)地線的電感效應(yīng)影響會(huì)更大，一點(diǎn)接地會(huì)導(dǎo)致實(shí)際地線加長(zhǎng)而帶來(lái)不利影響，這時(shí)應(yīng)采取分開(kāi)接地和一點(diǎn)接地相結(jié)合的方式。另外對(duì)于高頻電路還要考慮如何抑制高頻輻射噪聲，方法是：盡量加粗地線，以降低噪聲對(duì)地阻抗；滿接地，即除傳輸信號(hào)的印制線

3、以外，其他部分全作為地線。不要有無(wú)用的大面積銅箔。地線應(yīng)構(gòu)成環(huán)路，以防止產(chǎn)生高頻輻射噪聲，但環(huán)路所包圍面積不可過(guò)大，以免儀器處于強(qiáng)磁場(chǎng)中時(shí)，產(chǎn)生感應(yīng)電流。但如果只是低頻電路，則應(yīng)避免地線環(huán)路。數(shù)字電源和模擬電源最好隔離，地線分開(kāi)布置，如果有A/D，則只在此處單點(diǎn)共地。低頻中沒(méi)有多大影響，但建議模擬和數(shù)字一點(diǎn)接地。高頻時(shí)，可通過(guò)磁珠把模擬和數(shù)字地一點(diǎn)共地。如果把模擬地和數(shù)字地大面積直接相連，會(huì)導(dǎo)致互相干擾。不短接又不妥，理由如上有四種方法解決此問(wèn)題∶1、用磁珠連接；2、用電容連接；3、用電感連接；4、用0歐姆電阻連接。磁珠的等效電路相當(dāng)于帶阻限波器，只對(duì)某個(gè)頻點(diǎn)的噪聲有顯著抑制作用，使用時(shí)

4、需要預(yù)先估計(jì)噪點(diǎn)頻率，以便選用適當(dāng)型號(hào)。對(duì)于頻率不確定或無(wú)法預(yù)知的情況，磁珠不合。電容隔直通交，造成浮地。電感體積大，雜散參數(shù)多，不穩(wěn)定。0歐電阻相當(dāng)于很窄的電流通路，能夠有效地限制環(huán)路電流，使噪聲得到抑制。電阻在所有頻帶上都有衰減作用(0歐電阻也有阻抗)，這點(diǎn)比磁珠強(qiáng).在PCB板布線中，整個(gè)PCB板中的布線完成得都很好，但如果電源、地線的布置考慮不周到而引起干擾，使產(chǎn)品的性能下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)降低產(chǎn)品的成功率。要把電源線和地線處理好，將電源線和地線所產(chǎn)生的噪音干擾降到最低限度，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。一、電源線和地線的布線規(guī)則如下：1）芯片的電源引腳和地線引腳之間應(yīng)進(jìn)行去耦。去耦電容采用0.01

5、uF的片式電容，應(yīng)貼近芯片安裝，使去耦電容的回路面積盡可能減小。。2）盡量加寬電源線、地線寬度，最好是地線比電源線寬。它們的關(guān)系是：地線＞電源線＞信號(hào)線，通常信號(hào)線寬為：0.2～0.3mm,最經(jīng)細(xì)寬度可達(dá)0.05～0.07mm,電源線為1.2～2.5mm。3）對(duì)于兩層板來(lái)說(shuō)，最好這樣規(guī)劃：表層走多條電源信號(hào)，另一層走多條地信號(hào)，讓電源和地信號(hào)像“井”字形排列，基本上不走環(huán)線。4）一般都是就近接地，但要區(qū)分模擬和數(shù)字地：模擬器件就接模擬地，數(shù)字器件就接數(shù)字地；大信號(hào)地和小信號(hào)地也分開(kāi)來(lái)。5）數(shù)字電路的PCB可用寬的地導(dǎo)線組成一個(gè)回路，即構(gòu)成一個(gè)地網(wǎng)來(lái)使用，模擬電路的地不能這樣使用。6）用大

6、面積銅層作地線，在印制板上把沒(méi)被用上的地方都與地相連接作為地線用，或是做成多層板，電源和地線各占用一層。7）應(yīng)避免梳狀地線，這種結(jié)構(gòu)使信號(hào)回流環(huán)路很大，會(huì)增加輻射和敏感度，并且芯片之間的公共阻抗也可能造成電路的誤操作。8）選用貼片式芯片時(shí)，盡量選用電源引腳與地引腳靠得較近的芯片，可以進(jìn)一步減小去耦電容的供電回路面積，有利于實(shí)現(xiàn)電磁兼容。板上裝有多個(gè)芯片時(shí)，地線上會(huì)出現(xiàn)較大的電位差，應(yīng)把地線設(shè)計(jì)成封閉環(huán)路，提高電路的噪聲容限。9）同時(shí)具有模擬和數(shù)字功能的電路板，模擬地和數(shù)字地通常是分離的，只在電源處連接避免相互干擾。不要把數(shù)字電源與模擬電源重疊放置，否則就會(huì)產(chǎn)生耦合電容，破壞分離度。最好的

7、接法是，模擬和數(shù)字的電源都分開(kāi)接，地線也不要接一起。能避免干擾。如果電源是一路就加一個(gè)好了電容選100微法在并接上0.1微法的小電容（無(wú)極性），如果電源是二路，那就加二個(gè)。10）電源線盡可能靠近地線以減小供電環(huán)路面積，差模輻射小，有助于減小電路交擾。不同電源的供電環(huán)路不要相互重疊。二、規(guī)則的檢查布線設(shè)計(jì)完成后，需認(rèn)真檢查布線設(shè)計(jì)是否符合設(shè)計(jì)者所制定的規(guī)則，同時(shí)也需確認(rèn)所制定的規(guī)則是否符合印制板生產(chǎn)工藝的需求，一般檢查如下幾個(gè)方面。1