接地問題總結(jié)分析

問：我現(xiàn)在明白了。但究竟為什么你不把ADC的所有地線引腳都稱作模擬 地(AGND)?這樣就不會先出現(xiàn)這些問題。

答：假如新來的檢查人員用一只歐姆表，看一看它們在封裝體內(nèi)部是否連在一起 。這種做法多半會被拒絕，因為集成電路可能會被燒。另外存在一個慣例，我們必須把這些 引腳做標(biāo)記，以便指示它們的真實功能，而不是像我們想象的那樣。

問：好!我不去做你剛才的試驗了。現(xiàn)在討論一個問題。我有一個同事，他設(shè)計了 一個模擬地和數(shù)字地獨立的系統(tǒng)，他把模擬地引腳接到模擬接地平面，把數(shù)字地引腳 接到 數(shù)字接地平面上，他說系統(tǒng)工作得很好，怎么解釋這件事?

答：首先，你按照未被推薦的方法去做，并不一定意味著你能一時僥幸成功，有 時你會陷入虛假的安全感(這就是鮮為人知的Murphy定律)，有些ADC對于模擬地與數(shù)字 地 引腳 之間的外部噪聲不敏感，你的同事偶然選到的可能就是這一種。如果要求我們對你的同事所 說的 “工作很好”的定義做考察，可能還會有其它的解釋。然而ADC的制造廠家指出，在那種工 作條件下ADC的技術(shù)指標(biāo)得不到保證。像ADC那樣復(fù)雜器件要在所有工作條件下進(jìn)行試驗是不 現(xiàn)實的，特別是在不是首先推薦的那些條件下!你的同事這次是僥幸的。假如這個做法在將 來的系統(tǒng)設(shè)計中繼續(xù)使用，你還是會相信Murphy定律最終會得到證實的。

問：關(guān)于ADC接地的基本原理現(xiàn)在我已經(jīng)懂了，但對于DAC應(yīng)該怎樣接地呢 ?

答：應(yīng)用同樣的原則。DAC的模擬地引腳和數(shù)字地引腳連在一起并接到模擬接地平 面 上。如果DAC沒有輸入鎖存器，應(yīng)該把驅(qū)動DAC的寄存器的基準(zhǔn)和接地引腳接到模擬地以預(yù) 防數(shù)字噪聲耦合到模擬輸出端。

問：對于含有ADC，DAC和DSP(例如ADSP21msp50音頻處理器)的混合處理 芯片應(yīng)該怎樣接地呢?

答：應(yīng)用同樣的原則。對于復(fù)雜的混合信號芯片，例如ADSP21msp50，你決不能 把它僅看作是數(shù)字芯片!應(yīng)該應(yīng)用我們剛剛討論的同樣的原則。即使一個16位的ΣΔADC和 DAC的有效采樣速率僅僅為8 ksps，轉(zhuǎn)換器過采樣工作頻率仍然達(dá)到1 MHz。這種轉(zhuǎn)換器需要 一 個13 MHz的外部時鐘，而52 MHz的內(nèi)部處理器時鐘是由一個鎖相環(huán)來產(chǎn)生的。正如你所看到 的，成功地應(yīng)用這種器件需要懂得精密電路和高速電路的設(shè)計方法。

問：這些器件對模擬電源和數(shù)字電源要求怎么樣?我究竟是買獨立的模擬電源和數(shù) 字電源，還是買相同的電源?

答：這個問題實際上與數(shù)字電源的噪聲大小有關(guān)。例如ADSP21msp50有獨立的+5 V 模擬電源引腳和+5 V數(shù)字電源引腳。倘若你有一個相當(dāng)干凈的數(shù)字電源，你還把它作為 模擬 電源使用，可能僥幸沒出現(xiàn)問題。一定要在器件每個電源引腳上用01μF陶瓷電容適當(dāng)去 耦 。推薦對模擬接地平面去耦，而不是數(shù)字接地平面!你也可以用一個鐵氧體環(huán)把模擬電源和 數(shù)字電 源進(jìn)一步隔離。圖12.3示出的是一種正確接法。更為保險的辦法是使用單獨的+5 V電源。 假如你能允許附加的功率損耗，可使用三端穩(wěn)壓塊從無噪聲+15 V或+12 V電源中產(chǎn)生一個+5 V電 源。