微控制器/模擬應用中電源、接地和噪聲的解決方案

在制定電路板的接地策略時(shí)，首先應該確定電路是需要一個(gè)接地層還是多個(gè)接地層。如果電路包含的板上數字電路非常少，單個(gè)接地層和三倍寬的電源走線(xiàn)就可以了。把數字和模擬接地層連接在一起的危險是，模擬電路會(huì )受到數字電路返回電流的噪聲影響。不論哪一種情況，都應該在電路板上的一點(diǎn)或多點(diǎn)把模擬地、數字地和電源連接在一起。在一個(gè)12位系統中必須有一個(gè)接地層。

ADC布局：ADC布局技術(shù)隨轉換器技術(shù)而變化。當使用SAR ADC時(shí)，整個(gè)器件應該駐留在模擬電源和接地層上。ADC廠(chǎng)商通常會(huì )提供模擬和數字接地引腳。如果使用高分辨率SAR轉換器，應該使用一個(gè)數字緩沖器，將轉換器與電路數字部分的總線(xiàn)活動(dòng)隔離開(kāi)來(lái)。這也是使用Δ-ΣADC應采取的正確方法。

圖4顯示了考慮了這些事項而設計的電路板性能。這個(gè)數據顯示，該電路模擬部分的工作非常好。

圖4 由圖2的電路設計得到的結果數據。改進(jìn)的結果表明，我們的低噪聲布局策略是有效的。
模擬設計結論

綜上所述，重要的是從設計一開(kāi)始就驗證電路器件是否具備低噪聲性能。在這個(gè)例子中，關(guān)鍵因素是電阻器和放大器。選擇合適的器件后，應確保對信號路徑進(jìn)行適當的濾波。其中包括信號路徑和電源線(xiàn)路。一個(gè)不間斷的接地層是所有模擬設計的關(guān)鍵。這樣就可以消除噪聲，否則就要找出可能存在的問(wèn)題。最后，旁路電容器引線(xiàn)短些，離電源引腳越近越好。

數字設計

我們現在開(kāi)始數字/模擬設計的第一步整合。在第一步中，我們將根據常規的經(jīng)驗法則在布局策略中加進(jìn)數字部分的內容。這個(gè)部分的設計增加了LED、電機驅動(dòng)器、RS-232發(fā)送器/接收器和微控制器。