当前位置:首页 > 公众号精选 > 南山扫地僧
[导读]本方法适用于模拟电路(对数字噪声敏感)和数字电路混合时,尤其是包含高频和大电流电路时。

本方法适用于模拟电路(对数字噪声敏感)和数字电路混合时,尤其是包含高频和大电流电路时。
一、器件布局
  • 模拟电路应该与数字电路分开,使得它远离开关噪声。
  • 高噪声和高频器件应该布局在靠近连接器/电源。图 1 推荐的器件布局
二、地的处理
  • 每个部分(模拟和数字)使用独立的地
  • 尽量使用地平面
  • 如果没有地平面,各个地的连接可使用” 星” 形布线
    ― 尽量提供独立的地电流回路
    ― 对于小电流/低速信号的器件,回路可以共享(如U1和U2)
    ― 从头到尾,地线应尽量宽(最窄要达到布线的有效宽度)
    ― 避免地线环路
    ― 数字电流不要穿过模拟器件
    ― 大电流和高速电流不要穿过模拟和低速器件。
    ― 任何情况下,布线长度尽量短,降低有效电感和电阻
  • 当有地平面时,尽量使用其作为电流回路
  • 为模拟部分提供独立的地平面,模拟地平面和数字地平面分隔开。
  • 避免因顶层的地平面和底层的地平面布线形成环路。
  • 在地平面上,地电流会走最短的路径;如果信号线需要在地平面一边走线,应该尽量短,
    且垂直于地电流回路。
  • 即使模拟和数字部分有独立的地,只有一个电气点能作为系统级的参考地,比如两个地应该单点连接;这个点通常作为参考的地。连接最好使用一个磁珠或者电感,可以起到去耦作用

    图 2 星形地连接

    三、旁路和去耦电容
  • 旁路电容给高频电流提供一个低阻抗的通路,降低电源线上的噪声电流。通常, 0.1uF电容可以满足,并应该离器件尽量近。
  • 一个去耦电容将两个电路隔开;这样可以有效的防止噪声从一个电路传到另一个。可以和一个电感一起使用,形成一个低通滤波。这种情况建议使用10uF电容,并应该离电源较近。

    图 3 旁路和去耦电容
四、电源层
  • 尽管不如地平面那么重要,当然有电源平面会更好。
  • 对于两层板,电源平面可以用宽的走线来替代(宽度为其他走线的2到3倍)
  • 重要和复杂的设计需要多层板。
  • 这种情况下,建议地和电源平面使用不同的层。
  • 由于很多元件是贴片器件,它们的连接位于电路板的外面一边上(通常是顶层),所以内部层可以被指定为电源和地平面,从而利用层间分布电容。
  • 如果超过4层板, 高速信号可以被保护在地和电源层之间。低速信号放在外层。
五、信号走线不同部分(模拟和数字)的信号/电源/地不要重叠。否则,重叠部分的分布电容可能把高速的数字噪声耦合到模拟电路。图 4 信号走线
让数字信号(尤其是高频,高噪I/O或大电流)远离模拟信号。即使走线和平面之间很小的电容也会耦合进足够大的噪声,不仅是基频还有谐波。高阻抗的电线对电容耦合进来的噪声非常敏感,尤其是来自临近的走线上快速变化的电压(比如数字时钟)。为了减少电容,要增加两条走线间的距离,减少两条走线的长度和厚度。
图 5 走线的推荐距离
  • 为了使寄生电感电容最小,信号线通常来说应该尽量短。
  • 为了使串扰最小,应该尽量避免信号线平行布线。如果不可避免,应扩大平行线间距为信号线宽度的3倍。
  • 使电源和地线之间环路最小(当没有地平面时),避免” 回路天线” 效应。
图 6 推荐的回流路径
  • 通过圆形倒角来使辐射效应最小。图 7 通过圆形倒角来使辐射效应最小

声明:


本号对所有原创、转载文章的陈述与观点均保持中立,推送文章仅供读者学习和交流。文章、图片等版权归原作者享有,如有侵权,联系删除。
—— The End ——


本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

在数字电路和计算机体系结构中,定序器(Sequencer)是一个至关重要的组件。它负责协调和控制各个功能单元的操作顺序,确保数据在正确的时间被传输和处理。尽管定序器在许多现代电子系统中都扮演着关键角色,但对于非专业人士来...

关键字: 数字电路 计算机 定序器

随着信息技术的飞速发展,数字电路已成为现代电子设备不可或缺的核心组成部分。在数字电路中,数字晶体管作为一种重要的开关元件,发挥着至关重要的作用。本文将详细探讨数字晶体管的基本概念、工作原理、主要类型、应用领域以及未来发展...

关键字: 数字电路 晶体管 开关元件

LM324是一款四通道运算放大器,广泛应用于各种模拟电路中。了解其功能引脚图对于正确使用和配置LM324至关重要。本文将详细解析LM324的功能引脚图,帮助读者更好地理解其工作原理和应用。

关键字: LM324 运算放大器 模拟电路

在这篇文章中,小编将为大家带来电子电路的相关报道。如果你对本文即将要讲解的内容存在一定兴趣,不妨继续往下阅读哦。

关键字: 电子电路 模拟电路

EDA(电子线路设计座自动化)是以计算机为工作平台、以硬件描述语言(VHDL)为设计语言、以可编程器件(CPLD/FPGA)为实验载体、以ASIC/SOC芯片为目标器件、进行必要元件建模和系统仿真电子产品自动化设计过程。...

关键字: EDA技术 数字电路

EDA 作为现代电子设计的核心, 以大规模可编程逻辑器件(FPGA/COLD)为载体,以计算机为工作平台,在 EDA 软件开发环境下,采用硬件描述语言 HDL(Hardware Description Language)...

关键字: EDA技术 数字电路

在这篇文章中,小编将对模拟电路的相关内容和情况加以介绍以帮助大家增进对它的了解程度,和小编一起来阅读以下内容吧。

关键字: 模拟电路 IC 模拟集成电路

移位寄存器是计算机中一种重要的数字电路,它具有广泛的应用。下面我将为您详细介绍移位寄存器的定义、功能和应用。

关键字: 移位寄存器 计算机 数字电路

移位寄存器是一种常用的数字电路元件,广泛应用于计算机、通信、数据处理等领域。它可以实现数据的移位操作,具有较高的灵活性和可扩展性。本文将对移位寄存器的产品性能以及引脚图进行详细分析。

关键字: 移位寄存器 计算机 数字电路

移位寄存器是一种在数字电路中广泛使用的寄存器,它具有许多特点和作用。本文将详细介绍移位寄存器的特点和作用,以及它在各个领域中的应用。

关键字: 移位寄存器 数字电路 计算机
关闭