現在有許多PCB不再是單一功能電路(數字或模擬電路),而是由數字電路和模擬電路混合構成的。因此在布線時就需要考慮它們之間互相干擾問題,特別是地線上的噪音干擾。數字電路的頻率高,模擬電路的敏感度強,對信號線來說,高頻的信號線盡可能遠離敏感的模擬電路器件,對地線來說,整人PCB對外界只有一個結點,所以必須在PCB內部進行處理數、模共地的問題,而在板內部數字地和模擬地實際上是分開的它們之間互不相連,只是在PCB與外界連接的接口處(如插頭等)。數字地與模擬地有一點短接,請注意,只有一個連接點。也有在PCB上不共地的,這由系統設計來決定。
共地處理的優點
1.減小模擬電路和數字電路的共地阻抗
2.消除雜波,減少互相干擾
在數字電路中一般的頻率會比模擬電路中的頻率要高,而且它們本身的信號會跟地平面形成一個回流(因為在信號傳輸中,銅線與銅線之間存在著各種各樣的電感和分布電容),如果我們把地線混合在一起,那么這個回流就會在數字和模擬電路中相互串擾。而我們分開就是讓它們只在自己本身內部形成一個回流。它們之間只用一個零歐電阻或是磁珠連接起來就是因為原來它們就是同一個物理意義的地,現在布線把它們分開了,最后還應該把它們連接起來。如果把模擬地和數字地大面積直接相連,會導致互相干擾。不短接又不妥,四種方法解決此問題∶
1、用磁珠連接;
2、用電容連接;
3、用電感連接;
4、用0歐姆電阻連接。磁珠的等效電路相當于帶阻限波器,只對某個頻點的噪聲有顯著抑制作用,使用時需要預先估計噪點頻率,以便選用適當型號。對于頻率不確定或無法預知的情況,磁珠不合。電容隔直通交,造成浮地。電感體積大,雜散參數多,不穩定。0歐電阻相當于很窄的電流通路,能夠有效地限制環路電流,使噪聲得到抑制。電阻在所有頻帶上都有衰減作用(0歐電阻也有阻抗),這點比磁珠強。
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原文標題:淺談數字電路與模擬電路的共地處理
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