24小時聯系電話:18217114652、13661815404
中文
行業資訊
分離模擬和數字地平面的技巧和竅門
設計電路板時必須將模擬接地層和數字接地層分開，否則，您會冒各種電流相互“搏斗”的風險。在本文中，我們將重點介紹什么是模擬接地層和數字接地層，以及為什么將它們分開如此重要。
什么是模擬和數字接地平面？
模擬和數字接地層用作各自信號的返回路徑
您可能會問自己：“等等，有不止一個地平面嗎？” 如果您習慣在PCB上澆一個巨大的銅接地層，那么這個問題可能會讓您感到驚訝。雖然接地平面是信號在較大表面上的返回路徑，但可以將其分類為模擬或數字接地平面。
接地層通常放置在PCB的內層。模擬接地平面就是放置在模擬組件和走線下方的平面。同時，數字接地平面是指用作數字信號返回路徑的接地平面。原理圖上的兩個接地標記均不同。
模擬接地和數字接地符號
從技術上講，模擬和數字接地層在測量時共享相同的0V電位。但是，在兩個平面中返回的信號類型不同，因此每個平面都有特定的標簽。在混合信號設計中，您必須在PCB上同時使用兩種類型的接地層。
為什么將模擬和數字地平面分開很重要
將模擬接地層和數字接地層分開，以防止噪聲干擾
數字信號，特別是高頻信號，以其將噪聲耦合到模擬和地線等其他信號的潛力而聞名。另一方面，模擬信號極易受到干擾。將它們放在一起，您可以看到這種關系的發展方向-不幸的是，就像暹羅斗魚一樣，分離兩種信號不足以防止噪聲干擾。
無論走線上發生什么，在地平面上的行為都將相似。所有信號都將需要返回路徑。如果模擬和數字信號都有一個接地層，則存在很大的風險，即通過接地回路將噪聲從數字信號耦合到模擬信號。
盡管來自未分離的地面的干擾不是一場生死戰，但可能會發生一些“激動”。時鐘信號可能會耦合到音頻通道，您會在音頻通道上獲得周期性的“滴答聲”。實際上，更糟糕的是，要精確指出導致干擾的接地平面上的確切位置非常困難。因此，減輕噪聲干擾最明智的做法是在設計中將模擬和數字接地層分開。
如何分離模擬和數字接地層
通過單點連接使模擬和數字接地層分開
模擬和數字接地平面的分離可能很棘手，因為這并不是真正意義上的“分離”。如果將飛機完全分開，它們將不會具有相同的差分電位。但是，如果將兩個平面連接到多個點，則會有接地環路，這些環路將成為電磁干擾的來源。那么，有什么解決方案呢？
“隔離”模擬和數字接地層的最佳實踐是通過單個連接將兩者連接。單個連接可防止接地環路，同時將兩個平面保持在相同的差分電勢上。理想情況下，您需要在兩個平面的連接點之間放置一個混合信號組件。
如果返回路徑距離理想情況較遠，則分開接地層可能不足以防止噪聲耦合。您還需要確保在地平面之間交叉的信號具有最短的返回路徑。這意味著在單個連接點上路由連接模擬和數字組件的走線。如果要在分開的平面上布線，則返回路徑將覆蓋較大的區域，并且容易受到干擾。