PCB的AD分区和分地设计

zanezhao · 发表于 2017-7-10 18:33:56

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在将A/D转换器的模拟地和数字地管脚连接在一起时，大多数的A/D转换器厂商会建议将模拟地和数字地管脚通过最短的引线连接到同一个低阻抗的地上，因为大多数A/D转换器芯片内部没有将模拟地和数字地连接在一起，必须通过外部管脚实现模拟地和数字地的连接，任何与数字地连接的外部阻抗都会通过寄生电容将更多的数字噪声耦合到IC内部的模拟电路上。按照这个建议，需要把A/D转换器的模拟地(AGND)和数字地(DGND)管脚都连接到模拟地上。
如果系统仅有一个A/D转换器，上面的问题就很容易解决。将地分割开，在A/D转换器下面把模拟地和数字地部分连接在一起。
如果系统中A7D转换器较多肘，如果在每一个A7D转换器的下面都将模拟地和数字地连接在一起，则会产生多点相连，模拟地和数字地之间的隔离就毫无意义，但如果不这样连接，就违反了厂商的要求。因此最好的办法是开始时就用统一地，将统一地分为模拟部分和数字部分。这样的布局布线既满足了IC器件厂商对模拟地和数字地管脚低阻抗连接的要求，同时又不会形成环路天线或偶极天线。
分地的设计有人建议将混合信号电路板上的数字地和模拟地分割开，这样能实现数字地和模拟地之间的隔离。尽管这种方法可行，但也存在很多潜在的问题，尤其在复杂的大型系统中。最关键的问题是不能跨越分割间隙布线，一旦跨越了分割间隙布线，电磁辐射和信号串扰都会急剧增加。在PCB设计中最常见的问题就是信号线跨越分割地或电源而产生EMI问题。混合信号PCB设计是一个复杂的过程，要注意以下几点：
1)将PCB分区为独立的模拟部分和数字部分。
2)A/D转换器分区放置。
3)不要对地进行分割。在电路板的模拟部分和数字部分下面敷设统一地。
4)在电路板的所有层中，数字信号只能在电路板的数字部分布线。
5)在电路板的所有层中，模拟信号只能在电路板的模拟部分布线。
6)实现模拟和数字电源分割。
7)布线不能跨越分割电源面之间的间隙。
8)必须跨越分割电源之间间隙的信号线要位于紧邻大面积地的布线层上。
9)分析返回地电流实际流过的路径和方式。
10)采用正确的布线规则。