关于模拟接地的问题。

只看该作者 · 2011-3-3 21:33

maychang 老师的单点接地小课堂讲的很精彩，也很形象，我们基本上理解了。但是对于数字高频信号，一般都采用多点接地，请哪位高手能不能也用图例结合的方式讲一下，为什么不采用单点接地而用多点接地呢

2万 · 2011-3-3 22:43

to 19L：

如果是采用四层以上的布线，有一个完整的地层，则在上面的走线称为微带线。如果设计合理（包括板厚和线宽以及导线间距），微带线所承载的电磁场基本就在导线和地层之间，不会跑得太远，不会影响到相邻的导线。电流和电压都是电磁场的积分，可见其电流以及电压也不太可能叠加。当然，如果胡乱走线，那自然是有问题地。所以，正常情况下是不会出现“1000倍”的情况地。

其实，另一个未论及的问题更重要，特别是高频下，就是匹配。传输线若不匹配，驻波比很大的话，看似合理的走线通常也是无济于事。如果是四分之一波长线且不匹配的话，还会发生谐振。

关于模拟和数字地的连接，已经说过，不用磁珠也不需零欧姆电阻，直接连接即可。是否会有噪声通过这个通路流到模拟地？可能，如果设计不当的话。问题是通常混合器件本身其模拟和数字地就非常接近且可能内连，因此若不处理好数字电路自身问题的话，噪声照样可以通过辐射或传导的方式传递到其他地方。

只看该作者 · 2011-3-3 23:52

21# wolf66362629

高频的反而简单。
对于高频，信号的回流路径总是趋向于减少环路面积，一般情况下，也就是在走线的正下方。
成1/(1+H*H/(D*D))的规律分布。
所以，只要走线之间，保持足够的间隔，其他走线相对来说就可以完全无视。。

高频多点接地的本质就是，尽量减少整个环路的阻抗，以免Ground Bounce造成逻辑判决错误。

只看该作者 · 2011-3-4 00:08

本帖最后由 bbsidking 于 2011-3-4 00:12 编辑

to HWM/22L：

你的观点都很经典很全面。
我想借机请教一个题外的话题，匹配和不匹配的临界点，一般在数字电路中，认为是上升沿的空间延拓长度的六分之一，如果传输线大于这个长度而不匹配，很明显会发生可观的振铃。但是传输线远小于这个长度的话，反射则会淹没在上升沿中，于是我的问题是。一个夹杂着反射信号的上升沿到底是什么状况呢？阶梯状上升？还是类似于阻容的指数型上升？
还有，如果我们将数字平面和模拟平面比喻成两个池塘，池塘A为数字，池塘B为模拟，池塘通过一个小的沟渠联通，这个时候往A池塘扔一个大石头，B池塘该如何？我觉得波动肯定会通过沟渠传到B池塘的，或许这就是平时加磁珠或者电感的原因（相当于加了一个防波设施。）PS：这是加磁珠的好处，但磁珠也有很多坏处。有时候磁珠是灵丹妙药，有时候磁珠是罪魁祸首。我们应该注意哪些情况呢？我抛了个砖，哪位高手来解释下？

只看该作者 · 2011-3-4 10:58

几位大侠
一直以来，我认为地线直连就可以，因为通过0ohm的电阻还是通过磁珠，都会引入额外的阻抗。直连的话，这个引入的阻抗能少一点，因为器件肯定会带来分布电阻的的
磁珠应该放在模拟和数字的电源正极进行隔离！

2万 · 2011-3-4 11:04

:D不懂这个还能叫硬件工程师吗！？

:(这可是最最最低的基础哦，基础都没弄懂，也敢说自己是‘硬件工程师’？？？

只看该作者 · 2011-3-4 11:25

本帖最后由 bbsidking 于 2011-3-4 11:27 编辑

26# yewuyi

太好了，又来一个大侠。
有这样一个问题，想请教一下。

现在有这样数据采集系统，四路500Mbps的ADC+一个控制FPGA，ADC接口为高速LVDS，这四个ADC之间不能相互干扰，ADC板为八层独立板卡，这个板卡通过ATCA架构的背板跟FPGA和DSP基带处理相连。
请问，ADC和DGND的AGND和DGND如何处理呢？现在有三种方案，第一：ADC的的AGND接到一个独立的AGND平面，DGND接到一个独立的DGND平面，这两个平面在背板处连接在一起。第二种方案，AGND和DGND共享一个平面，通过地平面分割来实现，但ADC全部位于模拟部分（还有个子问题，连接处要不要加磁珠或者电感，为什么。）。第三种方案，AGND和DGND共享一个平面，通过地平面分割来实现，但ADC的模拟部分位于模拟平面上方，数字部分位于数字平面上方，在ADC下面实现单点连接。

那么我的问题是，这三种方案，哪个好哪个差，为什么？

2万 · 2011-3-4 11:39

如果不考虑成本，不考虑工艺，不考虑维修，不考虑。。。。

则优先选择第一个，并且把两个平面在电源的地线层进行连接，连接的时候，可以串接一个0欧姆电阻，如果银子很多的话，还可以再加很多的电路和元件做隔离和滤波，这和你家的银子多不多密切相关。

哪个方案号哪个方案坏，不能简单的依靠如上几句作为判断的依据，如果以上的描述就能给方案定优劣的话，那么设计就不是设计，问题也不会有问题。

只看该作者 · 2011-3-4 11:42

28# yewuyi

为了简化问题，除了电气性能以外一切都不考虑。

只看该作者 · 2011-3-4 12:40

本帖最后由 isoar 于 2011-3-4 12:42 编辑

我自己在实际应用中总结的几条原则：
（一直按这个用了很久了，基本没出过地和噪声的问题）

1 从电源输入开始按电路功能模块来划分，将地线由粗到细树状展开，实际应用画个纯菊花状的纯单点好像也不太合理；

2 不管有没有地网或地内电层，都先走一遍地线，至少规划一遍，把可能出现地环流的地方都切断；

3 布线时对于大电流器件要单独考虑估算其地电流对其所接入的点的地电位的影响，避免出现大电流引起的地瓶颈问题。

4 其它因素，根据板子及器件具体问题具体分析。

来两张自己检查地线分布时的3D截图，这种效果图可以让你很直观感受到地网络上的电流走向及大小。别问我是神马软件画的，自己琢磨去。