Новости PCB - проектирование раздела с комбинацией сигналов PCB

Abstract: The design of mixed-signal circuit PCB is very complicated. компоновка и проводка элементарного прибора, а также обработка электропитания и заземления будут непосредственно влиять на свойства схемы и электромагнитную совместимость. The partition design of ground and power introduced in this article can optimize the performance of mixed-signal circuits.

как уменьшить помехи между цифровыми и аналоговыми сигналами? Before designing, we must understand the two basic principles of electromagnetic compatibility (EMC): The first principle is to minimize the area of the current loop; the second principle is that the system uses only one reference surface. On the contrary, если в системе есть две опорные плоскости, it is possible to form a dipole antenna (Note: the radiation size of a small dipole antenna is proportional to the length of the line, the amount of current flowing and the frequency); and if the signal cannot pass as much as possible A small loop return may form a large loop antenna (Note: the radiation size of a small loop antenna is proportional to the loop area, ток в цепи, and the square of the frequency). постараться избежать этих двух ситуаций при проектировании.

It is suggested to separate the digital ground and analog ground on the mixed-signal circuit board, Таким образом, можно обеспечить разделение между цифровым и аналоговым заземлением. Although this method is feasible, есть много потенциальных проблем, especially in complex large-scale systems. ключевой вопрос заключается в том, что она не может преодолеть секторальный разрыв.. Once the division gap is routed, поток электромагнитного излучения и сигналов резко увеличится. The most common problem in PCB design is that the signal line crosses the divided ground or power supply and generates EMI problems.

Как показано на диаграмме 1, мы используем метод разделения, описанный выше, для прохождения линии сигнала через зазор между двумя заземлениями. Каковы пути возврата сигнала к току? Если два заземления соединяются (обычно одно соединение в одном месте), то в этом случае заземляющий ток образует большой контур. высокочастотный ток, протекающий через большой контур, генерирует излучение и высокую земную индуктивность. если при малом уровне аналоговый ток перетекает через большой контур, то он легко поддается влиянию внешних сигналов. и самое худшее, когда раздельные заземления соединяются между собой, образуются очень большие электрические цепи. Кроме того, аналоговые и цифровые соединения через длинный провод образуют дипольную антенну.

понимание пути и способа возврата тока на землю является ключом к оптимизации дизайна платы смешанной сигнализации. Многие конструкторы рассматривают только поток сигнала и игнорируют конкретный путь тока. в тех случаях, когда необходимо разделять пласты и прокладка проводов должна проходить через зазор между разделами, можно установить одноточечное соединение между разделенными заземлениями для формирования моста между двумя заземлениями, а затем соединять мост. Таким образом, под каждой сигнальной линией можно установить контур постоянного тока, и таким образом образовать контур малой площади.

использование оптических изолирующих устройств или трансформаторов также позволяет получать сигналы, пересекающие разделяющий зазор. для первого прохода через разделяющий зазор - это световой сигнал; В случае трансформатора зазор между сегментами является магнитным полем. другой возможный способ - использовать разностный сигнал: сигнал поступает из одной линии и возвращается из другой. в таких случаях земля не должна использоваться в качестве пути возвращения.

для углубленного изучения помех цифровым сигналам на аналоговых сигналах необходимо прежде всего понять характеристики высокочастотных токов. для высокочастотных токов всегда выбирается минимальное сопротивление (минимальный индуктивность) и путь, непосредственно расположенный под сигналом, так что независимо от того, является ли ближайший слой цепи слоем питания или соединительным слоем, обратный ток будет протекать через соседние слои цепи.

на практике, обычно используется единая поверхность, затем разделиться панель PCB into an analog part and a digital part. монтаж аналоговых сигналов на всех уровнях платы, and the digital signal is routed in the digital circuit area. В таком случае, the digital signal return current will not flow into the analog signal ground.