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PCB设计中为什么要区分模拟地跟数字地?
简单来说,数字地是数字电路部分的公共基准端,即数字电压信号的基准端;模拟地是模拟电路部分的公共基准端,模拟信号的电压基准端(零电位点)。
由于数字信号一般为矩形波,带有大量的谐波。如果电路板中的数字地与模拟地没有从接入点分开,数字信号中的谐波很容易会干扰到模拟信号的波形。当模拟信号为高频或强电信号时,也会影响到数字电路的正常工作。模拟电路涉及弱小信号,但是数字电路门限电平较高,对电源的要求就比模拟电路低些。既有数字电路又有模拟电路的系统中,数字电路产生的噪声会影响模拟电路,使模拟电路的小信号指标变差,克服的办法是分开模拟地和数字地。
存在问题的根本原因是,无法保证电路板上铜箔的电阻为零,在接入点将数字地和模拟地分开,就是为了将数字地和模拟地的共地电阻降到最小。
PCB设计中区分模拟地与数字地的设计方法有哪些? 一般处理模拟地、数字地的方法有以下几种:
Ø 直接分开,在原理图中将数字区域的地连接为DGND,模拟区域的地连接为AGND,然后PCB中的地平面分割为数字地与模拟地,并吧间距拉大;
Ø 数字地与模拟地之间用磁珠连接;
Ø 数字地与模拟地之间用电容连接,运用电容隔直通交的原理;
Ø 数字地与模拟地之间用电感连接,感值从uH到几十uH不等;
Ø 数字地与模拟地之间用零欧姆电阻连接。
总结来说,电容隔直通交,造成浮地。电容不通直流,会导致压差和静电积累,摸机壳会麻手。如果把电容和磁珠并联,就是画蛇添足,因为磁珠通直,电容将失效。串联的话就显得不伦不类。
电感体积大,杂散参数多,特性不稳定,离散分布参数不好控制,体积大。电感也是陷波,LC谐振(分布电容),对噪点有特效。
磁珠的等效电路相当于带阻陷波器,只对某个频点的噪声有抑制作用,如果不能预知噪点,如何选择型号,况且,噪点频率也不一定固定,故磁珠不是一个好的选择。
0欧电阻相当于很窄的电流通路,能够有效地限制环路电流,使噪声得到抑制。电阻在所有频带上都有衰减作用(0欧电阻也有阻抗),这点比磁珠强。
总之,关键是模拟地和数字地要一点接地。建议,不同种类地之间用0欧电阻相连;电源引入高频器件时用磁珠;高频信号线耦合用小电容;电感用在大功率低频上。
以上就是PCB设计如何区分模拟地跟数字地的介绍,希望可以帮助到大家,同时想要了解更多PCB设计资讯知识,可关注领卓打样的更新。