高速PCB 設(shè)計(jì)中，PCB設(shè)計(jì)中的干擾問題一直是一個(gè)難題。尤其模擬電路一般是信號(hào)的源頭，能否正確接收和轉(zhuǎn)換信號(hào)是PCB設(shè)計(jì)要考慮的重要因素。文章通過分析混合電路干擾產(chǎn)生的機(jī)理，結(jié)合設(shè)計(jì)實(shí)踐，探討了混合電路一般處理方法，并通過設(shè)計(jì)實(shí)例得到驗(yàn)證。

0 前言

印制電路板(PCB)是電子產(chǎn)品中電路元件和器件的支撐件，它提供電路元件和器件之間的電氣連接?，F(xiàn)在有許多PCB 不再是單一功能電路，而是由數(shù)字電路和模擬電路混合構(gòu)成的。數(shù)據(jù)一般在模擬電路中采集和接收，而帶寬、增益用軟件實(shí)現(xiàn)控制則必須數(shù)字化，所以在一塊板上經(jīng)常同時(shí)存在數(shù)字電路和模擬電路，甚至共享相同的元件。考慮到它們之間的相互干擾問題以及對(duì)電路性能的影響，電路的布局和布線必須要有一定的原則。混合信號(hào)PCB 設(shè)計(jì)中對(duì)電源傳輸線的特殊要求以及隔離模擬和數(shù)字電路之間噪聲耦合的要求，增加了設(shè)計(jì)時(shí)布局和布線的復(fù)雜度。在此，通過分析高密度混合信號(hào)PCB 的布局和布線設(shè)計(jì)，來達(dá)到要求的PCB 設(shè)計(jì)目標(biāo)。

1 數(shù)?；旌想娐?/em>干擾的產(chǎn)生機(jī)理

模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)相比，對(duì)噪聲的敏感程度要大得多，因?yàn)槟M電路的工作依賴連續(xù)變化的電流和電壓，任何微小的干擾都能影響它的正常工作，而數(shù)字電路的工作依賴在接收端根據(jù)預(yù)先定義的電壓電平或門限對(duì)高電平或低電平的檢測，具有一定的抗干擾能力。但在混合信號(hào)環(huán)境中，數(shù)字信號(hào)相對(duì)模擬信號(hào)而言是一種噪聲源。數(shù)字電路工作時(shí)，穩(wěn)定的有效電壓只有高低電平兩種電壓。當(dāng)數(shù)字邏輯輸出由高電壓變?yōu)榈碗妷?，該器件的接地管腳就會(huì)放電，產(chǎn)生開關(guān)電流，這就是電路的開關(guān)動(dòng)作。數(shù)字電路的速度越快，其開關(guān)時(shí)間一般也要求越短，當(dāng)大量的開關(guān)電路同時(shí)由邏輯高電平變?yōu)檫壿嫷碗娖綍r(shí)，由于地線通過電流的能力不夠，大量的開關(guān)電流就會(huì)引起邏輯地電壓發(fā)生波動(dòng)，我們稱為地彈。如圖1 所示。數(shù)字電路造成的地彈噪聲和電源擾動(dòng)，如果耦合到模擬電路中，就會(huì)影響模擬電路的工作性能。由于相當(dāng)多的干擾源是通過電源和地總線產(chǎn)生的，其中地線引起的噪聲干擾最大，所以在PCB 設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)地和電源的設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。

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