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模擬和數(shù)字接地插腳

發(fā)布時間:2014/4/24 21:31:39 訪問次數(shù):1000

    另一個問題是混合信號集成電路(IC)的模擬和數(shù)字接地插腳在哪里以及怎樣連接。有T729N38TOF趣的是大多數(shù)模數(shù)( A/D)轉(zhuǎn)換器制造商在建議使用分割接地平面的同時,在他們的數(shù)據(jù)表或者使用說明中注明模擬地(AGND)和數(shù)字地(DGND)的插腳必須在外部用最短的導(dǎo)線‘連接到同一低阻抗接地平面上。DGND到AGND連接中任何附加的阻抗都將會通過IC內(nèi)部的雜散電容把噪聲耦合到模擬電路中,如圖17-6所示。

         

   圖17-6所示的是由瞬態(tài)電流流過DGND引線的內(nèi)部電感,以及任何瞬態(tài)電流流過AGND和DGND之間的外部接地連接的電感產(chǎn)生的。然而,PCB設(shè)計者只能控制外部接地連接的電感。因此,他們推薦把A/D轉(zhuǎn)換器的AGND和DGND插腳都連接到模擬接地平面上(也可見17.5節(jié))。

   如果系統(tǒng)只包含一個AlD轉(zhuǎn)換器,以上所有要求都容易滿足。接地平面可以分割為模擬部分和數(shù)字部分,在轉(zhuǎn)換器下面的一個點(diǎn)上連接在一起,如圖17-7所示。兩個接地平面之間的橋應(yīng)該做得與lC -樣大,不應(yīng)布設(shè)跡線跨越平面上的縫隙。這是IC制造商典型的演示板。

    圖17-6 A/D(或D/A)轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部簡化模型,表示了由數(shù)字接地電流產(chǎn)生的噪聲電壓

   圖17-7  -種可以接受的混合信號PCB的布設(shè),有一個A/D轉(zhuǎn)換器和一個分割的接地平面

        

   然而,如果不只是一個A/D轉(zhuǎn)換器,系統(tǒng)中有多介轉(zhuǎn)換器時又會怎樣?如果模擬和數(shù)字接地平面在每個轉(zhuǎn)換器的下面都連接在一起,平面在多點(diǎn)被連接在一起,而就不再被分割。如果平面沒有在每個轉(zhuǎn)換器下面都連接在一起,那么怎樣滿足AGND和DGND插腳必須通過低阻抗連接在一起的要求?

   滿足把AGND和DGND插腳連接在一起的要求,并且在這個過程中不產(chǎn)生額外的問題的更好方法是只用一個接地平面。這個接地平面應(yīng)該分為模擬區(qū)和數(shù)字區(qū),如"'17-8所示。這種布設(shè)滿足通過一個低阻抗平面把模擬地和數(shù)字接地插腳連接在一起的要求’,并且滿足不產(chǎn)生任何意外的回路和偶極子天線的EMC問題。

   正如Terrell和Keenan(1997,p.3-18)在《Digital Design for Interference Specifications》中明確指出的:“在你面前,應(yīng)該只有一個地”。



    另一個問題是混合信號集成電路(IC)的模擬和數(shù)字接地插腳在哪里以及怎樣連接。有T729N38TOF趣的是大多數(shù)模數(shù)( A/D)轉(zhuǎn)換器制造商在建議使用分割接地平面的同時,在他們的數(shù)據(jù)表或者使用說明中注明模擬地(AGND)和數(shù)字地(DGND)的插腳必須在外部用最短的導(dǎo)線‘連接到同一低阻抗接地平面上。DGND到AGND連接中任何附加的阻抗都將會通過IC內(nèi)部的雜散電容把噪聲耦合到模擬電路中,如圖17-6所示。

         

   圖17-6所示的是由瞬態(tài)電流流過DGND引線的內(nèi)部電感,以及任何瞬態(tài)電流流過AGND和DGND之間的外部接地連接的電感產(chǎn)生的。然而,PCB設(shè)計者只能控制外部接地連接的電感。因此,他們推薦把A/D轉(zhuǎn)換器的AGND和DGND插腳都連接到模擬接地平面上(也可見17.5節(jié))。

   如果系統(tǒng)只包含一個AlD轉(zhuǎn)換器,以上所有要求都容易滿足。接地平面可以分割為模擬部分和數(shù)字部分,在轉(zhuǎn)換器下面的一個點(diǎn)上連接在一起,如圖17-7所示。兩個接地平面之間的橋應(yīng)該做得與lC -樣大,不應(yīng)布設(shè)跡線跨越平面上的縫隙。這是IC制造商典型的演示板。

    圖17-6 A/D(或D/A)轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部簡化模型,表示了由數(shù)字接地電流產(chǎn)生的噪聲電壓

   圖17-7  -種可以接受的混合信號PCB的布設(shè),有一個A/D轉(zhuǎn)換器和一個分割的接地平面

        

   然而,如果不只是一個A/D轉(zhuǎn)換器,系統(tǒng)中有多介轉(zhuǎn)換器時又會怎樣?如果模擬和數(shù)字接地平面在每個轉(zhuǎn)換器的下面都連接在一起,平面在多點(diǎn)被連接在一起,而就不再被分割。如果平面沒有在每個轉(zhuǎn)換器下面都連接在一起,那么怎樣滿足AGND和DGND插腳必須通過低阻抗連接在一起的要求?

   滿足把AGND和DGND插腳連接在一起的要求,并且在這個過程中不產(chǎn)生額外的問題的更好方法是只用一個接地平面。這個接地平面應(yīng)該分為模擬區(qū)和數(shù)字區(qū),如"'17-8所示。這種布設(shè)滿足通過一個低阻抗平面把模擬地和數(shù)字接地插腳連接在一起的要求’,并且滿足不產(chǎn)生任何意外的回路和偶極子天線的EMC問題。

   正如Terrell和Keenan(1997,p.3-18)在《Digital Design for Interference Specifications》中明確指出的:“在你面前,應(yīng)該只有一個地”。



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