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混合电路性能的好坏取决于 1)电路本身 2)PCB设计。再好的电路图设计,没有相应的PCB设计做支持也难以达到预定设计要求。大家都知道地参考平面分割,单点接地等基本要求。但有时做到了这些为什么还是达不到想象的性能?据本人的经验感觉需要掌握以下几条

1)最小信号回路原则:最小的阻抗回路for低频信号,最小的感抗回路for高频信号。
2)信号域布线隔离:数字与模拟,大信号与小信号之间避免重叠

对于第一点,参见图一所示。同样从A到B的一条信号线,低频去时从PCB的trace走,回来时从图示红色最短的电阻通路。而高频回来时则沿着trace下边的地平面回来,因为这时来去包围的面积最小,电感最小!如果信号跨过地平面上的一个开口或者地的不连续区域,则来的信号就在此形成一个回路,这容易产生干扰。所以高频(模拟信号)要在布在自己的连续参考平面上。



对于第二点,只是分割地平面还不行,还要考虑不同域的信号不要有交叉,不要布线在别的域上边。图二下边两个分割是正确的。右边那个虽然没分割,但遵从了上边的原则2),一样产生满意的效果。左上图那个虽然分割了,但数字信号布线在了模拟域上,在圆圈所示的两个区域存在相互干扰的loop。对于有A/D,D/A的混合系统,最理想的方式是转换器件放在模拟与数字域相连部分的上边。如左下图所示。即使由于各种原因做不到,也至少采用右上图方式:数字线沿着自己的参考平面从数模连接处进出。切忌随意采用左上图的方式。



电源平面的准则比较清晰: 坚决反对大电源平面策略。严格采用树形电源分配。树根在电源的入口。



这点有的dx可能有异议,有经验的dx能准确感觉到信号的来回通路,并能通过布局实现相互的隔离和串扰,也可以不遵守本条。但对于你我还没掌握到那个火候时,还是遵循点简单明了的策略为妙。

对于大电流大功率电路部分,除了电源树形配电外,地平面也要树形连接到电源的入口处。

大量的文章书籍讲来讲去无非就是让你记住一点:信号是有回路的。信号在电路图中的表示和接地符号容易产生误导:让人感觉信号去了就不回来了。它是有去有回的,回来的通路就是地参考平面。如果这个地平面是理想的0电位,生活就很美好了(但你我电子工程师也就没有饭碗了)。串扰,噪声等等都是因为这个非理想地引起的:它有阻抗有感抗,能叠加干扰到别人身上,又能感应传导的(公用通路引起)和辐射的(回路)串扰到自己的回路。从30/40年代有人开始研究这些机理,到了本世纪还有人出书出文章赖以为生。千万别像费尔马大定理一样有人彻底解决了,弄得好多数学家没了饭碗:-)

http://www.lbrq.cn/news/2490211.html

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