1、在 PCB 上怎样设计“数字地和模拟地”？ 来源于：http:/ 4 个不同类型电路的接地面分割开来，在接地面用非金属的沟来隔离四个接地面。每个电路的电源输入都采用 LC 滤波器，以减少不同电路电源面间的耦合。对于各电路的 LC 滤波器的 L 和 C 来说，为了给每个电路提供不同的滤波特性，最好采用不同数值。高速数字电路由于其具有高的瞬时功率，高速数字电路放在电源入口处。接口电路考虑静电释放（ESD）和暂态抑制的器件或电路等因素，位于电源的末端。在一块印刷电路板上，按电路功能接地布局的设计例如图所示，当模拟的、数字的、有噪声的电路等不同类型的电路在同一块印刷电路板上时，每一个电路都必须以最适合
2、该电路类型的方式接地。然后再将不同的地电路连接在一起。 二采用局部接地面振荡器电路、时钟电路、数字电路、模拟电路等可以被安装在一个单独的局部接地面上。这个局部接地面设置在 PCB 的顶层，它通过多个通孔与 PCB 的内部接地层（0V 参考面）直接连接，一个设计例如图 5.7.20 所示。将振荡器和时钟电路安装在一个局部接地面上，可以提供一个镜像层，捕获振荡器内部和相关电路产生的共模 RF 电流，这样就可以减少 RF 辐射。当使用局部接地面时，注意不要穿过这个层来布线，否则会破坏镜像层的功能。如果一条走线穿过局部化接地层，就会存在小的接地环路或不连续性电位。这些小的接地环路在射频时会引起一些问题
3、。如果某器件应用不同的数字接地或不同的模拟接地，该器件可以布置在不同的局部接地面，通过绝缘的槽实现器件分区。进入各部件的电源电压使用铁氧体、磁珠和电容器进行滤波。一个设计例如图 5.7.21 和图 5.7.22 所示。三：PCB 采用“无噪声”的 I/O 地与“有噪声”的数字地分割设计为了使用电缆去耦或屏蔽技术来抑制共模噪声，在 PCB 设计时，需要考虑为电缆的去耦（将电流分流到地）和屏蔽提供没有受到数字逻辑电路噪声污染的“无噪声”或者“ 干净 ”的地。如图所示，在 PCB 设计布局时，将所有的 I/O 线都布放在 PCB 上的某一个区域，并为这个区域提供专门分割出来的低电感的 I/O 地，并
4、将 I/O 地单点连接到数字逻辑电路的地，使数字逻辑地电流不能够流到“无噪声”的 I/O 地。时钟电路和时钟信号线应当远离 I/O 接口区域。四：PCB 分割的两个问题：隔离和互连PCB 分割需要解决两个问题：一个是隔离，另一个是互连。PCB 上的隔离可以通过使用“壕”来实现，如图所示，即在 PCB 所有层上形成没有敷铜的空白区，“壕” 的最小宽度为 50 mil。“壕”将整个 PCB 按其功能不同分割成一个个的“ 小岛”。很显然，“ 壕” 将镜像层分割，形成每个区域独立的电源和地，这就可以防止 RF 能量通过电源分配系统从一个区域进入另一个区域。“隔离 ”不是目的。作为一个系统，各功能区是需
5、要相互连接的。分割是为了更好地安排布局和布线，以实现更好的互连。因此，必须为那些需要连接到各个子功能区域的线路提供通道。通常采用的互连的方法有两种：一种是使用独立的变压器、光隔离器或者共模数据线跨过“壕” ，如图 10.1.26（a）所示；另一种就是在“壕”搭“桥”，只有那些有“ 过桥通行证” 的信号才能进（信号电流）和出（返回电流），如图 10.1.26（b）所示。设计一个最优化的分割布局是困难的，还可以采用金属屏蔽等方法将所产生的、不期望的 RF 能量进行屏蔽，从而控制辐射并增强 PCB 的抗干扰能力。五：采用“统一地平面”形式在 ADC 或者 DAC 电路中，需要将 ADC 或者 DAC
6、 的模拟地和数字地引脚连接在一起时，一般的建议是：将 AGND 和 DGND 引脚以最短的引线连接到同一个低阻抗的地平面上。如果一个数字系统使用一个 ADC，如图 10.1.29 所示，可以将“地平面”分割开，在 ADC 芯片的下面把模拟地和数字地部分连接在一起。但是要求，必须保证两个地之间的连接桥宽度与 IC 等宽，并且任何信号线都不能跨越分割间隙。如果一个数字系统中有多个 ADC，如果在每一个 ADC 的下面都将模拟地和数字地连接在一起，则会产生多点相连，模拟地和数字地的“地平面”分割也就没有意义。对于这种情况，可以使用一个“统一的地平面”。如图 10.1.30 所示，将统一的地平面分为模
7、拟部分和数字部分。这样的布局、布线既满足对模拟地和数字地引脚低阻抗连接的要求，同时又不会形成环路天线或偶极天线所产生的 EMC 问题。最好的方法是开始设计时就用统一地。如图 10.1.30 所示，将统一的地分为模拟部分和数字部分。这样的布局、布线既满足对模拟地和数字地引脚低阻抗连接的要求，同时又不会形成环路天线或偶极天线所产生的 EMC 问题。因为大多数 A/D 转换器晶片内部没有将模拟地和数字地连接在一起，必须由外部引脚实现模拟地和数字地的连接，任何与 DGND 连接的外部阻抗都会由寄生电容将更多的数位噪声耦合到 IC 内部的模拟电路上。而使用一个“统一的地平面”，需要将A/D 转换器的 AGND 和 DGND 引脚都连接到模拟地上，但这种方法会产生如 数字信号去耦电容的接地端应该接到数字地还是模拟地的问题。（3）采用数字电源和模拟电源分割的电源面在数模混合的系统中，通常采用独立的数字电源和模拟电源分别供电。在混合信号的 PCB 上采用分割的电源平面 。应注意的是 紧邻电源层的信号线不能跨越电源之间的间隙，而只有在紧邻大面积“地”的信号层上的信号线才能跨越该间隙。可以将模拟电源以 PCB 走线或填充的形式而不是一个电源平面来设计，就可以避免电源面的分割问题。
