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数模混合电路PCB设计培训需要遵循哪些原则

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发表于 2019-12-30 10:34:48 | 显示全部楼层 |阅读模式



1 数模混合电路搅扰的发生机理
上面讲了混合电路搅扰的发生机理,那么怎么下降数字信号和模仿信号间的彼此搅扰呢?在规划之前有必要了解电磁兼容(E M C )的两个基本准则:第一个准则是尽或许减小电流环路的面积,假如信号不能通过尽或许小的环路回来,就或许构成一个大的环状天线。第二个准则是体系只选用一个参阅面,相反,假如体系存在两个参阅面,就或许构成一个偶极天线。在规划中要尽或许防止这两种情况。
(2 )电源和地的处理。在杂乱混合电路板的规划中,接地线的布局和处理是改善电路功能的重要因素。有人主张将混合信号电路板上的数字地和模仿地切割开,以完成数字地和模仿地之间的阻隔。但这种方法往往会跨过切割空隙布线,这样会引起电磁辐射和信号串扰急剧增加。
在混合信号PCB 板上一般有独立的数字和模仿电源,应该选用切割电源面,最好紧邻地平面且在地平面下。电源平面或许向空间可附件的电路耦合射频电流,为了减小这种耦合效应,要求电源平面物理上都比其相邻的地平面小20H(H 指电源和地平面层的间隔)。
(4 )增加去耦电容。去耦电容能够消除高频搅扰,由于电容器的容抗与频率成反比,因此将电容并联在信号与地线之间就起到对高频噪声的旁路效果。准则上将每个集成芯片都加上一个0.01mF~ 0.1mF 的陶瓷片电容,不只能使芯片存储能量,供给和吸收该芯片的电路开门和关门瞬间的充放电能,还能旁路过滤掉该器材的高频噪声成分。在电源输入端加上一个10mF~100mF 的电解电容(最好是钽电容),能够抑制电源的噪声搅扰,当然参加的电容引线不能太长,由于电容的引线长度是一个十分重要的参数,引线越长,则感应电感越大,电容的谐振频率就越低,对高频噪声的频率过滤效果就会减弱,甚至消失,因此在高速PCB 板规划时,要特别注意使电容器的引线尽量短,也便是使得电容尽或许地接近芯片。
如图3 所示。
图3 铜箔钻孔接模仿地
3 混合电路的PCB 规划实例
在电源和地的划分上,此印制板模仿信号都走在表面层,而且尽或许走的短、少钻孔。紧邻模仿信号的第二层和第十九层都是完好的一致的模仿地平面,这样确保模仿信号有最佳的回流途径和阻抗,也不会呈现跨切割地呈现E M I 问题。高速信号层紧邻地平面层,重要信号线走带状线,而且关于时钟、复位敏感信号线走第三层,在两地平面之间。数字电源和模仿电源都有独立的层面,都进行了切割,但每个电源层也都紧邻地平面层。
有时选用钻大的过孔接到平面也能够到达要求。
此印制板上100M 的时钟信号线通过规划软件仿真分析,如图7 所示,信号传输基本没有遭到搅扰,到达电讯要求。出产的印制板通过调试显现,数字信号对模仿信号的搅扰很小,参数目标良好。
4 结束语
混合电路PCB 规划是一个杂乱的进程,元器材的布局、布线以及电源和地线的处理将直接影响到电路功能和电磁兼容功能,规划时要遵从必定的布线规矩,才能使规划的PCB 板到达规划要求。





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