PCB設計接地問(wèn)題精要

　?。?）對于單片機閑置的I/O口，不要懸空，要接地或接電源。其它IC的閑置 端在不改變系統邏輯的情況下接地或接電源。

　?。?）對單片機使用電源監控及看門(mén)狗電路，如：IMP809，IMP706，IMP813，X25043，X25045等，可大幅度提高整個(gè)電路的抗干擾性能。

　?。?）在速度能滿(mǎn)足要求的前提下，盡量降低單片機的晶振和選用低速數字 電路。

　?。?）IC器件盡量直接焊在電路板上，少用IC座。

　　為了達到很好的抗干擾，于是我們?？吹絇CB板上有地分割的布線(xiàn)方式。但是也不是所有的數字電路和模擬電路混合都一定要進(jìn)行地平面分割。因為這樣分割是為了降低噪聲的干擾。

　　理論：在數字電路中一般的頻率會(huì )比模擬電路中的頻率要高，而且它們本身的信號會(huì )跟地平面形成一個(gè)回流（因為在信號傳輸中，銅線(xiàn)與銅線(xiàn)之間存在著(zhù)各種各樣的電感和分布電容），如果我們把地線(xiàn)混合在一起，那么這個(gè)回流就會(huì )在數字和模擬電路中相互串擾。而我們分開(kāi)就是讓它們只在自己本身內部形成一個(gè)回流。它們之間只用一個(gè)零歐電阻或是磁珠連接起來(lái)就是因為原來(lái)它們就是同一個(gè)物理意義的地，現在布線(xiàn)把它們分開(kāi)了，最后還應該把它們連接起來(lái)。

　　如何分析它們是屬于數字部分呢還是模擬部分？這個(gè)問(wèn)題常常是我們在具體畫(huà)PCB時(shí)得考濾的。我個(gè)人的看法是要判斷一個(gè)元件是屬于模擬的，還是數字的關(guān)鍵是看與它相關(guān)的主要芯片是數字的還是模擬的。比如：電源它可能給模擬電路供電，那它就是模擬部分的，如果它是給單片機或是數據類(lèi)芯片供電，那它就是數字的。當它們是同一個(gè)電源時(shí)就需要用一個(gè)橋的方法把一個(gè)電源從另一個(gè)部分引過(guò)來(lái)。最典形的就是D/A了，它應該是一個(gè)一半是數字，一半是模擬的芯片。我認為如果能把數字輸入處理好后，剩下的就可以畫(huà)到模擬部分去了。

　　模擬電路涉及弱小信號，但是數字電路門(mén)限電平較高，對電源的要求就比模擬電路低些。既有數字電路又有模擬電路的系統中，數字電路產(chǎn)生的噪聲會(huì )影響模擬電路，使模擬電路的小信號指標變差，克服的辦法是分開(kāi)模擬地和數字地。

　　對于低頻模擬電路，除了加粗和縮短地線(xiàn)之外，電路各部分采用一點(diǎn)接地是抑制地線(xiàn)干擾的最佳選擇，主要可以防止由于地線(xiàn)公共阻抗而導致的部件之間的互相干擾。

　　而對于高頻電路和數字電路，由于這時(shí)地線(xiàn)的電感效應影響會(huì )更大，一點(diǎn)接地會(huì )導致實(shí)際地線(xiàn)加長(cháng)而帶來(lái)不利影響，這時(shí)應采取分開(kāi)接地和一點(diǎn)接地相結合的方式。

　　另外對于高頻電路還要考慮如何抑制高頻輻射噪聲，方法是：盡量加粗地線(xiàn)，以降低噪聲對地阻抗；滿(mǎn)接地，即除傳輸信號的印制線(xiàn)以外，其他部分全作為地線(xiàn)。不要有無(wú)用的大面積銅箔。

　　地線(xiàn)應構成環(huán)路，以防止產(chǎn)生高頻輻射噪聲，但環(huán)路所包圍面積不可過(guò)大，以免儀器處于強磁場(chǎng)中時(shí)，產(chǎn)生感應電流。但如果只是低頻電路，則應避免地線(xiàn)環(huán)路。數字電源和模擬電源最好隔離，地線(xiàn)分開(kāi)布置，如果有A/D，則只在此處單點(diǎn)共地。

　　低頻中沒(méi)有多大影響，但建議模擬和數字一點(diǎn)接地。高頻時(shí)，可通過(guò)磁珠把模擬和數字地一點(diǎn)共地。

　　如果把模擬地和數字地大面積直接相連，會(huì )導致互相干擾。不短接又不妥，理由如上有四種方法解決此問(wèn)題∶1、用磁珠連接；2、用電容連接；3、用電感連接；4、用0歐姆電阻連接。

　　磁珠的等效電路相當于帶阻限波器，只對某個(gè)頻點(diǎn)的噪聲有顯著(zhù)抑制作用，使用時(shí)需要預先估計噪點(diǎn)頻率，以便選用適當型號。對于頻率不確定或無(wú)法預知的情況，磁珠不合。