高分辨率ADC的板布線(07-100)

　　布線考慮

　　適當?shù)慕拥睾瓦x定所有信號路線是保證精確信號轉(zhuǎn)換的關鍵。

　　用分離地平板對于10位ADC的50MSPS和12位ADC的30~35MSPS工作良好。超出此范圍，額外的電路噪聲是明顯的，而且分離的地平板也可引起信號輻射。當線承載電流信號時，會在跨越平板間分離處發(fā)生問題。

　　模擬元件集中在板的模擬區(qū)域，數(shù)字元件集成在板的數(shù)字區(qū)域。這樣可保持模擬和數(shù)字返回電流彼此遠離(圖2)。圖3示出帶一個分離地平板的板圖。這是為了隔離模擬和數(shù)字地電流，而且可使ADC噪聲最小，但忽視了EMI效應。另模擬元件集中在板的模擬區(qū)域，數(shù)字元件集成在板的數(shù)字區(qū)域。這樣可保持模擬和數(shù)字返回電流彼此遠離(圖2)。圖3示出帶一個分離地平板的板圖。這是為了隔離模擬和數(shù)字地電流，而且可使ADC噪聲最小，但忽視了EMI效應。另外，當用電源跡線控制模擬和數(shù)字電源通路時，返回ADC電流必脫離輸出電流通路。這會產(chǎn)生可輻射的電流環(huán)路區(qū)域。

　　用分離的地平板和電源板可以消除環(huán)路區(qū)域問題，使輻射問題最小。這允許輸出和返回電流彼此靠近流動，而使RFI/EMI問題最小。然而，元件的相互放置是非常重要的，共同的模擬和數(shù)字返回電流通路在模擬電路可能引起數(shù)字噪聲。我們知道，高頻或高沿率信號留心高電阻，甚至在地平板中需要保持模擬和數(shù)字返回電流彼此分離開。

　　注意，鄰近效應導致輸出和返回電流盡可能彼此靠近流動。靠精細的元件放置和所有線跡(包括電源線)考慮周到的選定路線，可以控制地平板中的返回電流通路。地返回電流將流經(jīng)各自的輸出線跡，因此，保持模擬和數(shù)字返回電流彼此遠離是可能的。
　　單個地平板消除環(huán)路區(qū)域，信號和電源線跡控制電流流動。

　　模擬和數(shù)字元件應放置在它們自己的專門PCB區(qū)域。電源應放置在板邊沿或者角落和模擬與數(shù)字區(qū)域之間。

　　電源布線對噪聲性能也是關鍵。數(shù)字元件(特別是高速大功率數(shù)字元件)不能放置、也不能靠近模擬返回電流流回電源的通路。這就是數(shù)字元件不應放置在靠近承載模擬電流的線或到模擬和混合信號元件的電源線。注意，電源承載信號電流，因為它們重新充電板上的旁路電容器。返回電流必須通過分離地平板的公共節(jié)，遠離輸出線跡/通路流動。此將形成有輻射的環(huán)路區(qū)域。有時模擬電路會拾取這種輻射。
　　
　　上述所建議的布線會使ADC能提供最好的性能。歸納其要求如下：

　　·用一個整體單一化的地平板。不要分開地平板。若多板層中有多個地平板，則應在2cm或更短距離內(nèi)，用一個通孔柵條把它們連接在一起。

　　·分開電源平板，每個電源平板保持在相同板層中。應該分離模擬電路電源平板、數(shù)字電路電源平板和ADC數(shù)字輸出驅(qū)動器的電源平板。

　　·ADC數(shù)字芯核電源用模擬電源，但ADC數(shù)字驅(qū)動器不能用模擬電源。

　　·ADC數(shù)字輸出驅(qū)動器電源可以是ADC輸出驅(qū)動元件的相同電源。

　　·把所有模擬元件和連線放置在模擬電源平板之上，把所有數(shù)字元件和連線放置在數(shù)字電源平板之上。

　　·每個平板用分離的電源。ADC數(shù)字輸出電源，可以來自任何一個電源，但應該用串聯(lián)扼流圈去耦。ADC模擬電源最好采用線性電壓穩(wěn)壓器。

　　·假若任何數(shù)字電路供電電源和ADC輸出驅(qū)動器電源是同一電源，并有信號線到板的另外區(qū)域，則這兩個電源平板之間用電容器。把這些電容器放置在緊靠信號線處。(京湘)