PCB的混合信號(hào)設(shè)計(jì)

     PCB的混合信號(hào)電路設(shè)計(jì)相對(duì)復(fù)雜，零件的布局、布線以及電源和地線的處理將影響到電路性能和電磁相容性能。

　　如何降低數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)的相互干擾呢?在設(shè)計(jì)之前必須了解電磁相容(EMC)的兩個(gè)基本原則：第一個(gè)原則是盡可能降低電流回路的面積;第二個(gè)原則是系統(tǒng)只采取一個(gè)參考面。相反如果系統(tǒng)存在兩個(gè)參考面,就有可能形成一個(gè)偶極天線，而如果信號(hào)不能由盡可能小的環(huán)路返回，就有可能形成一個(gè)大的環(huán)狀天線。在設(shè)計(jì)中要盡可能避免這兩種情況。

　　有人建議將混合信號(hào)電路板上的數(shù)字地和模擬地分開，這樣能實(shí)現(xiàn)數(shù)字地與模擬地之間的隔離。盡管這種方法可行，但是存在很多潛在的問題，在復(fù)雜的大系統(tǒng)中問題尤其突出，一旦跨越分割間隙布線，電磁輻射和信號(hào)串?dāng)_會(huì)急劇增加。

　　采用光隔離元件或變壓器也能實(shí)現(xiàn)信號(hào)跨越分割間隙。對(duì)于前者，跨越分割間隙的是光信號(hào)：在采用變壓器的情況下，跨越分割間隙的是磁場。不過有一種可行的方法是采用差分信號(hào)：信號(hào)從一條線流入從另一條信號(hào)線返回，這種情況下，不需要地作為回流路徑。PCB設(shè)計(jì)采用統(tǒng)一地,由數(shù)字電路和模擬電路分區(qū)以及合適的信號(hào)布線,通?？梢越鉀Q一些比較困難的布局布線問題，同時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生因地分割帶來的一些潛在的麻煩。在這種情況直，零件的布局的分區(qū)就成為決定設(shè)計(jì)優(yōu)劣的關(guān)鍵。此外，在有些情況下，將模擬電源以PCB連接線而不是一個(gè)面來設(shè)計(jì)可以避免電源面的分割問題?？傮w而言混合信號(hào)PCB設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的過程，設(shè)計(jì)過程要注意以下幾點(diǎn)：

　　1.將PCB分區(qū)為獨(dú)立的模擬部分和數(shù)字部分;

　　2.合適的零件布局;

　　3.A/D轉(zhuǎn)換器跨分區(qū)放置;

　　4.不要對(duì)地進(jìn)行分割，在電路板的模擬部分和數(shù)字部分下面設(shè)統(tǒng)一地;

　　5.在電路板的所有層中，數(shù)字信號(hào)只能在電路板的數(shù)字部分布線，模擬信號(hào)只能在電路板的模擬部分布線;

　　6.實(shí)現(xiàn)模擬類比和數(shù)字電源分割;

　　7.布線不能跨越分割電源面之間的間隙;

　　8.必須跨越分割電源之間間隙的信號(hào)線要位于緊鄰大面積地的布線層上;

　　9.分析返回地電流實(shí)際流過的路徑和方式;

　　10.采用正確的布線規(guī)則。