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PCBニュース
デジタルアナログのハイブリッドPCBボードを合理的に設計する方法
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デジタルアナログのハイブリッドPCBボードを合理的に設計する方法

デジタルアナログのハイブリッドPCBボードを合理的に設計する方法

2021-12-23
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Author:pcb

デジタルアナログハイブリッド 以下の基本概念を理解することは非常に重要です. ディジタルアナログハイブリッドに関連する基本概念のマスタリング PCB設計 後でレイアウトされる厳しいレイアウトと配線設計規則を理解するのを助けます, デジタルアナログハイブリッド設計を設計するとき,端末製品は容易に割引されない. 重要な拘束規則を実行する. そして、デジタルアナログハイブリッド設計で遭遇するかもしれないクロストーク問題に柔軟に、そして、効果的に対処するのを助けます.

PCBボード

1. The important difference between analog signal and digital signal in anti-interference ability
The digital signal level has a strong anti-interference ability, アナログ信号が悪い干渉妨害能力を有する間.例えば, 3 Vレベルのデジタル信号は、0のクロストーク信号を許容することができる.3 v 0を受信しても.3 Vの信号は、論理状態に影響を与えない. しかし, アナログ信号の分野で, いくつかの信号は非常に弱い. 例えば, GSM携帯電話の受信感度は−110 dBmの指標を達成する, これは0の正弦波の実効値に相当する.7 UV. LNAのフロントエンドでUVのオーダの帯域内干渉ノイズが受信されても, 基地局の受信感度を大きく低下させるのに十分である. このわずかな干渉は、デジタル制御信号線または電源グランドライン上の小さなノイズから生じる.
システムの観点から, デジタル信号は一般に基板上またはフレーム内でのみ送信される. 例えば, メモリバス信号, 電力制御信号, etc., as long as the interference received from the sending end to the receiving end
is not enough to affect the judgment of the logic state. アナログ信号は変調のような一連のプロセスを受ける必要がある, 周波数変換, 増幅, 伝送, 空間伝搬, 受信, 復調前の復調. この過程で, 信号は連続して信号に落ちる. システム展望から, 最終的な信号対雑音比が正しく復調するための要件を満たすことを保証する必要がある. 干渉は空間伝搬の減衰と雑音から生じる. より良い通信性能を達成するために, ボード上の相互接続によって導入される漏話をできるだけ少なくする必要がある. したがって, アナログ信号のクロストークに対する要求は、デジタル信号のクロストークよりも高い, そして、何十万回も達するかもしれません.

2. High-precision ADC and DAC circuits
Ideally, the relationship between the signal-to-noise ratio of linear ADC and DAC circuits and the number of conversion bits is: SNR=10Log(F2/N2)=10Log[A2/2/(A2/3*2n)]=6.02n+1.76 dB
For 14-bit linear ADCs and DACs, if the bit data (LSB) is enabled, 理論的な信号対雑音比は86 dbcとして計算することができる. 約20 dbcのディジタル回路のクロストーク要求と比較した, 高精度14ビットの線形ADC及びDACは、ノイズに対する要求は、デジタル信号に対して少なくとも1000倍高い. もちろん, 有効ビット数が, クロストーク要件は適切に低下させることができる, しかし、それはまだデジタル信号の必要条件よりはるかに高いです.上記2つの状況は、デジタルアナログハイブリッドシングルボードで, アナログ回路は干渉に対して非常に影響を受けやすい, これは、信号対雑音比および他の指標に影響を及ぼす. したがって, デジタルアナログハイブリッドシングルボード PCB設計, very high requirements have to be placed on layout and routing

3. Digital signal is a strong source of interference to analog signal
The level of the digital signal is very high compared to the analog signal, そして、デジタル信号は、豊かな高調波周波数を含む, したがって、デジタル信号自体はアナログ信号の干渉の強い源である. 特に, 高電流クロック信号及びスイッチング電源は、デジタルアナログハイブリッド設計に注目する必要がある強い干渉源である.

4. The fundamental purpose of digital-analog hybrid interconnection design
We can understand the digital-to-analog design problem in this way. デジタル回路, ディジタル回路の設計ルールに従う. デジタル回路領域, 大きな干渉を許す, システム機能と外部EMC指標の実現に影響しない限り. 我々がここで話している「より大きい」はアナログ回路に関連しています. デジタル回路, アナログ回路のようなクロストークの存在を制御することは、不必要であり、不可能である. アナログ回路, アナログ回路の設計規則に従わなければならない, そして、アナログ回路領域の許容干渉は、デジタル回路領域100よりはるかに小さい. デジタルアナログハイブリッド相互接続設計の目的は、デジタル信号の干渉が妥当なレイアウトを通じてデジタル信号領域に存在することを保証することである, 配線, 遮蔽, フィルタリング, 電源分割.
我々が焦点を合わせる必要がある内容は、干渉源を含みます, 高感度回路, 干渉経路. 以下の3つの局面から採用されたレイアウトとルーティング原則について説明する. 成功したデジタルアナログハイブリッドシングルボードの設計は、それが実現する前に、すべてのプロセスとすべての詳細に細部に注意を払う必要があります. これは、デザインの初めに徹底的で慎重な計画を実行しなければならないことを意味します, すべてのデザインステップを慎重に計画する必要があります. 作業の進捗状況は完全かつ継続的に評価される. レイアウトとルーティングは慎重にチェックされなければならない. Otherwise, improper routing of a signal
line will completely destroy otherwise very good printed circuit boards. 規則は死んでいる. ルールの深い理解を通してのみ、我々はルールを正しく使用することができます ディジタルアナログハイブリッドPCBの設計