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避免数字信号与仿真信号干扰的PCB设计技巧

更新时间：2023-08-31 00:29:06 大小：14K 上传用户：sun2152查看TA发布的资源 标签：数字信号pcb 下载积分：1分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

在混合信号电路 PCB 的设计中数字信号和仿真信号的相互干扰也是一个重要的影响因素。本文主要讨论如何让解决混合信号电路PCB设计数字信号和仿真信号干扰。　　在讨论解决方法之前，让我们先老看看电磁兼容 (EMC) 的两个基本原则︰第一个原则是尽可能减小电流环路的面积；第二个原则是系统只采用一个参考面。相反，如果系统存在两个参考面，就可能形成一个偶极天线 ( 注︰小型偶极天线的辐射大小与线的长度、流过的电流大小以及频率成正比 ) ；而如果信号不能通过尽可能小的环路返回，就可能形成一个大的环状天线 ( 注︰小型环状天线的辐射大小与环路面积、流过环路的电流大小以及频率的平方成正比 ) 。在设计中要尽可能避免这两种情况。 　　有人建议将混合信号电路板上的数字地和仿真地分割开，这样能实现数字地和仿真地之间的隔离。尽管这种方法可行，但是存在很多潜在的问题，在复杂的大型系统中问题尤其突出。最关键的问题是不能跨越分割间隙布线，一旦跨越了分割间隙布线，电磁辐射和信号串扰都会急剧增加。在 PCB 设计中最常见的问题就是信号线跨越分割地或电源而产生 EMI 问题。 　　我们采用上述分割方法，而且信号线跨越了两个地之间的间隙，信号电流的返回路径是什幺呢？假定被分割的两个地在某处连接在一起 ( 通常情况下是在某个位置单点连接 ) ，在这种情况下，地电流将会形成一个大的环路。流经大环路的高频电流会产生辐射和很高的地电感，如果流过大环路的是低电平仿真电流，该电流很容易受到外部信号干扰。最糟糕的是当把分割地在电源处连接在一起时，将形成一个非常大的电流环路。另外，仿真地和数字地通过一个长导线连接在一起会构成偶极天线。 　　了解电流回流到地的路径和方式是优化混合信号电路板设计的关键。许多设计工程师仅仅考虑信号电流从哪儿流过，而忽略了电流的具体路径。如果必须对地线层进行分割，而且必须通过分割之间的间隙布线，可以先在被分割的地之间进行单点连接，形成两个地之间的连接桥，然后通过该连接桥布线。这样，在每一个信号线的下方都能够提供一个直接的电流回流路径，从而使形成的环路面积很小。

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