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)換器廠商會建議將模擬地和數(shù)字地管腳通過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)部沒有將模擬地和數(shù)字地連接在一起，必須通過外部管腳實(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通過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，上面的問題就很容易解決。將地分割開，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，則會產(chǎn)生多點(diǎn)相連，模擬地和數(shù)字地之間的隔離就毫無意義，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足了IC器件廠商對模擬地和數(shù)字地管腳低阻抗連接的要求，同時(shí)又不會形成環(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電路板上的數(shù)字地和模擬地分割開，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題，尤其在復(fù)雜的大型系統(tǒng)中。最關(guān)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?dāng)_都會急劇增加。在PCB設(shè)計(jì)中最常見的問題就是信號線跨越分割地或電源而產(chǎn)生EMI問題。混合信號PCB設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的過程，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)際流過的路徑和方式。

10)采用正確的布線規(guī)則。