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混合信号PCB分区设计原则

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happypcb|  楼主 | 2023-12-26 09:07 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

1、模拟和数字模块分离

为了尽量减少模拟和数字信号的共同返回路径,可以考虑模拟和数字模块分离,以使模拟信号不会与数字信号混合。

分割模拟和数字部分时应注意以下事项:

建议将敏感的模拟元件(如放大器和基准电压源)放置在模拟平面内。类似地,高噪声的数字元件(如逻辑控制和时序模块)必须放在另一侧/数字平面上。

如果系统包含一个具有低数字电流的混合信号模数转换器(ADC)或数模转换器(DAC),则对此的处理方式可以与模拟平面中包含的模拟元件相似。

对于具有多个高电流ADC和DAC的设计,建议将模拟和数字电源分开。也就是说,AVCC必须与模拟部分绑定,而DVDD应连接到数字部分。

微处理器和微控制器可能会占用空间并产生热量。这些器件必须放置在电路板的中心以便更好地散热,同时应靠近与其相关的电路模块。

2、去耦技术

电源抑制比(PSRR)是设计人员在实现系统目标性能时必须考虑的重要参数之一。PSRR衡量器件对电源变化的灵敏度,最终将决定器件的性能。

为了保持最佳PSRR,有必要防止高频能量进入器件。为此,可以利用电解电容和陶瓷电容的组合将器件电源适当去耦到低阻抗接地平面。

适当去耦的目的是为电路运行创造一个低噪声环境。基本规则是通过提供最短路径来使电流轻松返回。

设计人员务必注意关于每个器件的高频滤波建议。更重要的是,该清单将用作指南,提供一般去耦技术及其正确的实施方案:

电解电容充当瞬态电流的电荷储存器,以最大程度地降低电源上的低频噪声,而低电感陶瓷电容用于降低高频噪声。另外,铁氧体磁珠是可选的,但会增加高频噪声隔离和去耦。

去耦电容必须尽可能靠近器件的电源引脚放置。这些电容应通过过孔或短走线连接到低阻抗接地平面的较大区域,以最大程度地减少附加串联电感。

较小电容(通常为0.01μF至0.1μF)应尽可能靠近器件的电源引脚放置。当器件同时有多个输出切换时,这种布置可防止运行不稳定。电解电容(通常为10μF至100μF)距离器件的电源 引脚应不超过1英寸。

为使实施更轻松,可以利用器件GND引脚附近的过孔通过T型连接将去耦电容连接到接地平面,而不是创建走线。

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forgot 2023-12-26 09:33 回复TA
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