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[分享] 数字模拟混合信号设计经验

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一粒金砂(中级)

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发表于 2017-5-6 21:40 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 zpccx 于 2017-5-6 21:42 编辑

在《运算放大器权威指南》中看到推荐这篇文章,然而看完了之后,还是有点一知半解。
本文主要讲同时含有数字和模拟信号的电路板(例如含有AD转换器)应该怎样布线。

主要内容我总结一下:
1.高频信号的回流路径总是在信号线之下(如果地平面没有被强行分开的情况下),因为这是最小阻抗路径。回流电流会在信号线相邻的平面流过,不管是电源平面还是地平面。下表为数字信号线下的地平面中电流的分布,其中X为到信号线中心的水平距离,h为信号线距离平面的垂直距离。
微信截图_20170506205825.png
[回流到底是怎么回流的,这一点我没太明白,为什么会无论在电源还是地平面内都会流过?以4层板为例,最上层为第一层,走信号线,第二层是地平面,第三层是电源平面,第四层是底层信号线层,顶层和底层的信号线都是怎么回流的?]

2.最好不要划分地平面为AGND和DGND等,只使用一个地平面,在布线的时候,将pcb分为模拟区域和数字区域,这两个区域之下公用一个巨大的GND平面,数字信号线仅仅在数字区域布线,不要在模拟区域布线,模拟线号线与之正好相反。下图,左边是正确的,右边是错误的,两图的地平面都是一个,没有划分。右图的数字信号回流电流会流入模拟地区域,造成对模拟信号的干扰。
微信截图_20170506210559.png 微信截图_20170506210631.png


[这点有点不太明白的是,分区应该怎么分?如右图所示,只要是模拟的线路不太靠近数字的线路就可以了吧,也没有规定非要一条直线来作为界限。]


3.在混合信号的PCB上,应对数字电源和模拟电源平面进行划分。电源平面相邻的信号层的任何信号线都不能跨越电源平面分割槽。如果非要跨越电源分割槽,那么这根信号线所在平面必须是地平面的相邻平面。
[还是用以上的4层板为例,顶层的信号线可以跨越电源分割槽,因为顶层和第三层不是相邻的,底层信号线不能跨越分割槽,因为底层和电源层相邻,而且和地平面不相邻。这样以来,底层的信号线如果想跨越电源分割槽,就只能让器件刚好骑跨在电源分割槽上?]


这篇文章讲的不错,感觉纠正了我一些长久以来的观点,如果有一些布线的实例来讲解如何分割电源、地平面就好了,希望看了的来讨论一下,最好发一些例子来讲解。


文章的pdf版本如下:



june2001pcd_mixedsignal.pdf (988.36 KB, 下载次数: 89)


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 楼主| 发表于 2017-5-8 09:12 | 显示全部楼层
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