當(dāng)我住在費城時，我曾經(jīng)開車上班一小時。那些做過長途通勤的人知道即使是5分鐘的延誤也會引發(fā)道路風(fēng)暴。幸運的是，由于William Penn的精心設(shè)計，費城的城市規(guī)劃特別有效。如果不是他在交通效率方面的努力，我會花更多的時間做手勢而不是轉(zhuǎn)向。有時設(shè)計混合信號PCB可能會感覺像城市道路規(guī)劃。如果沒有事先考慮它會導(dǎo)致PCB“道路狂暴”，并且發(fā)出與我的汽車喇叭一樣多的電氣“噪音”。保持電路板接地將使您開始使用電磁干擾（EMI）和無憤怒的PCB。以下是保持電路板平穩(wěn)且良好接地的一些建議。

痕跡和倒水甚至看起來像道路。

混合信號接地的最佳實踐

您知道接地解決方案通常需要專門為混合信號PCB量身定制，但是，有幾種“最佳實踐”可以幫助您解決問題。

在設(shè)計時，請記住選擇最佳接地系統(tǒng);總線，總線或平面。

總線：對于大多數(shù)混合信號系統(tǒng)的PCB而言，總線不是一個好的解決方案。總線導(dǎo)線的阻抗在系統(tǒng)頻率下會非常大，這會導(dǎo)致大的電壓降。

接地網(wǎng)：接地網(wǎng)可以是兩層PCB的平衡解決方案，這些PCB沒有足夠的空間用于完整的PCB接地層，但不能接受與總線相關(guān)的電壓降。網(wǎng)格不必是方形網(wǎng)格，但應(yīng)盡可能多的區(qū)域。較大的區(qū)域?qū)p小電網(wǎng)阻抗并允許更多的跟蹤連接，這反過來縮短了電流返回路徑。如果使用電網(wǎng)，請?zhí)貏e注意使某些AC/DC回路電流路徑不交叉。

接地層：通常，PCB接地的最佳解決方案是全接地層。接地層幾何結(jié)構(gòu)可確保盡可能低的阻抗，并且通常提供最直接的電流返回路徑。此外，完整的接地層將比接地網(wǎng)更多地屏蔽PCB。與電網(wǎng)一樣，在將集成電路（IC）連接到PCB接地層時必須小心，以確保返回電流路徑不會交叉。通常情況下，解決方案“更好”，成本越高。如果你像貴格會一樣節(jié)儉，計算與使用總線或接地網(wǎng)相關(guān)的阻抗可能是值得的。

真正的接地是不像原理圖那么容易。

一些混合信號設(shè)計可能會使用兩個獨立的接地層，試圖將模擬和數(shù)字電路分開以降低EMI 。但是，具有兩個完全獨立的接地平面將意味著某些參考可能不同。這可能會給您帶來錯誤。在具有一個數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的電路中，可以使用鐵氧體磁珠和肖特基二極管連接單獨的接地層。但是，對于更一般的系統(tǒng)，可以合并兩個接地平面，或者可以使用一個PCB接地平面。只要交流/直流電流返回路徑不相互交叉，就會導(dǎo)致“串?dāng)_”（就像有人把我切斷時“串?dāng)_”一樣）。我建議使用一個堅固的地平面，最好是精心規(guī)劃的電流返回路徑。如果無法使用實心平面，請在平面中切出間隙，以分離AC/DC分量及其當(dāng)前返回路徑。具有間隙的接地平面仍然是連續(xù)的并且將是良好的參考，但是將向電路引入少量噪聲。如果你切割間隙，不要在它們上方留下痕跡，因為間隙可以像天線一樣。無論使用何種方法，請盡量縮短當(dāng)前返回路徑。這將有助于降低電流回路可以輻射的EMI。

如果PCB設(shè)計中有任何旁路或去耦電容，將它們直接連接到地平面將有助于降低EMI。快速接地這些電容可確保返回電流完成環(huán)路的路徑非常短。如果電容器與地的連接路徑太長，您的返回電流可能會走捷徑并最終落到它們不應(yīng)該的位置。

兩個城市和IC都需要良好的基礎(chǔ)

混合信號IC的實用技巧

如您所知，混合信號系統(tǒng)存在復(fù)雜性，但混合信號IC可能會引入更多復(fù)雜情況。這些的不同組合需要不同的解決方案，以下是處理混合信號IC時的一些提示。

帶有單個混合信號IC的PCB

如果你'在您熟悉星形場之前，我們設(shè)計了音頻電路。在設(shè)計僅具有一個混合信號IC的PCB時，星形接地可能是一個很好的解決方案。星形地面使用單個點作為參考而不是整個平面層。對于轉(zhuǎn)換器和其他一些混合信號芯片，制造商通常建議將AGND和DGND引腳連接在芯片外部，這種連接可以作為您的星形接地。如果您使用兩個單獨的接地層和一個混合信號IC，您還可以在該點將兩個機箱接地層連接在一起。星形接地的一個復(fù)雜因素是與星形接地的連接需要盡可能接近相同的長度。如果這種配置對您的電路不實用，最好使用另一種接地類型。

帶有多個混合信號IC的PCB

如果你的印刷電路電路板使用多個混合信號IC，星形接地不實用。這是因為您需要在每個IC外殼的外部將每個IC的AGND和DGND連接在一起，所有這些都在完全相同的位置。威廉·佩恩甚至沒有計劃那個交叉點。如果您正在構(gòu)建一個其上有多個混合信號IC的PCB，我建議使用帶有間隙的接地層來分離返回電流，或者沒有間隙和非常仔細檢查的返回電流路徑。

混合 - 信號系統(tǒng)接地需要仔細的布局規(guī)劃，因為需要檢查返回路徑以減少EMI和“串?dāng)_”。如果一切看起來相同，則布局規(guī)劃非常困難。我建議您使用PCB設(shè)計軟件對組件和網(wǎng)絡(luò)進行顏色編碼，以便在使用混合信號IC時可以直觀地分離交流和直流系統(tǒng)或引腳。 CircuitStudio?有文檔顯示如何更改印刷電路板上的顏色。

有時擁擠的高速公路和道路風(fēng)暴是不可避免的，但擁擠的PCB則不然。良好的接地布局可以降低電路板上的EMI，讓您免受憤怒。

有更多關(guān)于接地設(shè)計的問題嗎？和Altium的專家交談。

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