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作者：Machinnneee 當今的社會對電子工程師的要求越來越高，不但會設計數字電路，還要有能力搞定模擬電路和pcb layout等。現在我來說下在這種既含有數字電路和模擬電路的板子中的pcb layout必須注意的事項。 在這種具有A D電路的板子中，一般分為兩種情況： a、數字電路和低頻模擬電路(通常是聲音設計電路和射頻電路) b、數字電路和模擬電路中的高功率馬達電路和繼電器電路。 在這種電路設計中需要注意三個基本原則： 1、合適使用數字地和模擬地的分割; 2、電流經過最小回路回到電源; 3、擁有一個參考地平面。 如果沒有注意數字地和模擬的分割情況，直接分割成兩部分，會引起多種始料未及的情況，甚至會產生分割后出現的噪聲更大，所以在使用地平面分割的時候，需要認真的考慮。如果電路中反回的電流回路過大，在高頻電路中會產生高的接地電感，同時也會使模擬電路收到更大的干擾。還有一種情況是兩個地平面不在一個參考平面上，當出現這種情況時，有射頻微波知識可以知道，這樣容易構建成雙極子天線。 
雙極子天線模型 相信大家對于數字地和和模擬地的處理都有相應的見解，比如單點接地，多點接地，星型接地，浮地等等。對于模擬地和數字地的連接常用電感、磁珠和0歐電阻等等方法。 首先,大家常用的是數模電分開。但是不能簡單的進行分開就萬事大吉了，在模擬地和數字地分割的情況下還需要注意的事項。
模擬地數字地的連線情況一 如果在這種情況下，做pcb layout時沒有注意相互間的連線，電流的流經回路會被擴大，在高頻電路中，大的電流回路會產生高接地電感，這樣會對模擬電路產生很大的影響和干擾。這時，我們常采用單點接地、差分線或者星型接地來減少回路，如果模擬電路和數字電路之間的走線相當重要，這就需要一個“橋”的概念，通過該橋和差分線，減少干擾。如下圖所示：
模擬地數字地的連線情況二 當采用模擬地和數字地分開lay out時，必須注意模擬信號必須安排在板的模擬部分，而數字信號必須安排在板的數字部分，并且所有層上都有這兩個部分。在這種情況下，數字返回電流不會存在于接地層的模擬部分了。 采用分區方法不可避免的一個問題是模擬信號走線不得不過過板子的數字部分(反之亦然)，在這種情況下，分區處理時則難以有效，因此，對于所有PCB布局而言，重點是使用一個單個接地層，把它劃分為模擬和數字部分，然后運用信號安排原則。 隨著大型集成電路技術的成熟，大量的集成IC芯片涌入我們的電子設計生涯中，我們在做pcb lay out時，會碰到這種情形：一個IC芯片有模擬端和數字端的情況。好的一點是大多IC產品的說明書都說明了相對于單一PCB的接地方法，并且通常為制造廠商自己的評估板，依據廠家規定的連接方法，一般不會出現問題，這就要我們耐心看芯片的數據手冊了。一般情況下是把PCB接地層分割為一個模擬層和一個數字層，把模擬接地(AGND)和數字接地(DGND)引腳放在一起，并且在同一個點連接模擬和數字接地層，在IC芯片處形成系統的星形接地點。如下圖所示：
從上圖可以看出，所有有噪數字電流均通過數字電源流至數字接地層，然后再返回至數字電源，以此來隔離于電路板的敏感模擬部分。模擬和數字接地層在IC芯片交匯在一起時，形成系統的星形接地點。這種方法在使用單獨PCB和單個IC系統中一般有效，但是它并不是很適合于多個IC芯片系統中。如果一個PCB上有多個這種芯片，如果采用這種方法，模擬和數字接地系統在PCB上每個轉換器處都交匯在一起，形成許多接地環路，從而失去應有的優勢。通常情況下，會采用模擬地和數字地盡量靠近的方法進行lay out，如下圖所示：
公司大牛針對這種情況常用的接法是：模擬和數字接地層應固定連接在所有ADC和數模轉換器(DAC)芯片下面。AGND和DGND引腳應相互連接，并且連接模擬接地層，同時模擬和數字接地層應單獨連接回電源。電源應進入數字分區電路板，并直接給數字電路供電，然后經過濾波或者調節以后給模擬電路供電。這樣，應僅把數字接地層連接回電源。 最后借用一句革命志士的一句話來結尾：“革命尚未成功，同志還需努力”。希望在pcb lay out和EMC的道路上，越來越多的人來“上下求索”! |
