判断哪些是模拟地哪些是数字地
一般的模拟信号,那不用说了,一看就知道的了,当然是模拟地,还有工作电源、基准电源(Vref)的参考地也是模拟地,那么其余信号的参考地如:数据、地址、控制等数字逻辑地都是数字地,还有一些芯片上的地要注意一下,有些查datasheet 的时候他写着DGND的是数字地,AGND的是模拟地。
对于地线的相关小识:
一.只要是地,最终都要接到一起,然后入大地。如果不接在一起就是"浮地",存在压差,容易积累电荷,造成静电。地是参考0电位,所有电压都是参考地得出的,地的标准要一致,故各种地应短接在一起。
二.电感一般用于电路的匹配和信号质量的控制上,在模拟地和数字地结合的地方用磁珠。
三.如果把模拟地和数字地大面积直接相连,会导致互相干扰。不短接又不妥,理由如上有四种方法解决此问题:
1、用磁珠连接;(作用:磁珠的等效电路相当于带阻限波器,只对某个频点的噪声有显著抑制作用,使用时需要预先估计噪点频率,以便选用适当型号。对于频率不确定或无法预知的情况,磁珠不合。)
2、用电容连接;(作用:电容隔直通交,造成浮地。)
3、用电感连接;(作用:电感体积大,杂散参数多,不稳定)
4、用0欧姆电阻连接。(作用:0欧电阻相当于很窄的电流通路,能够有效地限制环路电流,使噪声得到抑制。电阻在所有频带上都有衰减作用(0欧电阻也有阻抗),这点比磁珠强。)
通常说来,很多资料上都要求数字地和模拟地分开走线并在最后一点接地,但至于为什么要做这个要求,这样做和不这样做有那些弊端和好处?
理解一、数字地和模拟地要求分开走线是处于模拟信号完整性的要求,我们都知道数字电路往往存在大量的快速门翻转动作,这些动作将造成数字部分的电源上有很大的谐波存在,谐波产生的原因无非是门电路动作的时候,对电源电流的消耗‘申请’是各不相同的,为了帮助理解可以用现实中的电感帮助分析,门电路只有0/1两种状态,对应着电感的通断两种状态,我们很容易明白,在电感两断快速的通断电流将会产生很大量的谐波,当然数字电路肯定不能如此简单等效,如此举例,纯粹是为了帮助没有理解力的初学者理解方便。
理解二、大量的谐波对模拟信号是致命的,这个属于常识问题,不需要做太详细的解释,举例来说,一个模拟信号送给了一个AD芯片采集,如果在这个模拟信号叠加了大量的谐波成分,那么AD采集的结果必然是不准确的,特别是对现在很多高精度的西格玛-迭尔塔型的AD芯片,这个影响可能会更大,因为它对谐波更敏感。
理解三、分开走线和不分开走线谁更好?
没有谁最好的结论,按照电路按模块布局的要求也应该分开走线,但不分开是不是就不行了呢?那肯定也不是,PCB走线其实是一个比写代码更讲究艺术的工作,我个人理解将折中发挥到了极至才是PCB走线的最高境界,但一个折中关系很广,很难用一些东西完全包含,所以能做到信号完整分析就很不错了,对于一个产品来说,你满足了开发的技术要求就可以了,所以如果你没有分开走,但也满足你对信号的要求,那么也是可以的。