數字地與模擬地的隔離探討

1.數字電路的頻率高，模擬電路的敏感度強，對信號線(xiàn)來(lái)說(shuō)，高頻的信號線(xiàn)盡可能遠離敏感的模擬電路器件，對地線(xiàn)來(lái)說(shuō)，整個(gè)PCB對外界只有一個(gè)結點(diǎn)，所以必須在PCB內部進(jìn)行處理數、模共地的問(wèn)題，而在板內部數字地和模擬地實(shí)際上是分開(kāi)的它們之間互不相連，只是在PCB與外界連接的接口處(如插頭等)。數字地與模擬地有一點(diǎn)短接，請注意，只有一個(gè)連接點(diǎn)。也有在PCB上不共地的，這由系統設計來(lái)決定。但是，制做PCB板時(shí)一般都做鋪銅走線(xiàn)，而走線(xiàn)都與GND相聯(lián)，請問(wèn)，鋪銅之后，模擬地和數字地還能區分出來(lái)嗎，還能像上面說(shuō)的那樣，只有一個(gè)聯(lián)接點(diǎn)嗎?

　　兩個(gè)地起不同的名字，分別輔銅，最后可以用一個(gè)10uH電感或0歐姆電阻連起來(lái)。模擬部分的器件盡量集中，放置在與其它板子接口的附近，減小信號衰減。數字部分線(xiàn)路長(cháng)一些沒(méi)關(guān)系。先對模擬地敷銅，然后對整個(gè)板敷數字地。模擬地和數字地之間會(huì )自動(dòng)分隔，用一個(gè)1uH的電感或0歐的電阻作為共地點(diǎn)。

　　2在電子系統設計中，為了少走彎路和節省時(shí)間，應充分考慮并滿(mǎn)足抗干擾性的要求，避免在設計完成后再去進(jìn)行抗干擾的補救措施。形成干擾的基本要素有三個(gè)：

　　(1)干擾源，指產(chǎn)生干擾的元件、設備或信號，用數學(xué)語(yǔ)言描述如下：du/dt， di/dt大的地方就是干擾源。如：雷電、繼電器、可控硅、電機、高頻時(shí)鐘等都可 能成為干擾源。

　　(2)傳播路徑，指干擾從干擾源傳播到敏感器件的通路或媒介。典型的干擾傳播路徑是通過(guò)導線(xiàn)的傳導和空間的輻射。

　　(3)敏感器件，指容易被干擾的對象。如：A/D、D/A變換器，單片機，數字IC，弱信號放大器等。

　　抗干擾設計的基本原則是：抑制干擾源，切斷干擾傳播路徑，提高敏感器件的 抗干擾性能。(類(lèi)似于傳染病的預防)

　　1 抑制干擾源

　　抑制干擾源就是盡可能的減小干擾源的du/dt，di/dt。這是抗干擾設計中最優(yōu)先考慮和最重要的原則，常常會(huì )起到事半功倍的效果。減小干擾源的du/dt主要是通過(guò)在干擾源兩端并聯(lián)電容來(lái)實(shí)現。減小干擾源的 di/dt則是在干擾源回路串聯(lián)電感或電阻以及增加續流二極管來(lái)實(shí)現。

　　抑制干擾源的常用措施如下：

　　(1)繼電器線(xiàn)圈增加續流二極管，消除斷開(kāi)線(xiàn)圈時(shí)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢干擾。僅加續流二極管會(huì )使繼電器的斷開(kāi)時(shí)間滯后，增加穩壓二極管后繼電器在單位時(shí)間內可動(dòng)作更多的次數。

　　(2)在繼電器接點(diǎn)兩端并接火花抑制電路(一般是RC串聯(lián)電路，電阻一般選幾K 到幾十K，電容選0.01uF)，減小電火花影響。

　　(3)給電機加濾波電路，注意電容、電感引線(xiàn)要盡量短。

　　(4)電路板上每個(gè)IC要并接一個(gè)0.01μF～0.1μF高頻電容，以減小IC對電源的影響。注意高頻電容的布線(xiàn)，連線(xiàn)應靠近電源端并盡量粗短，否則，等于增大了電容的等效串聯(lián)電阻，會(huì )影響濾波效果。

　　(5)布線(xiàn)時(shí)避免90度折線(xiàn)，減少高頻噪聲發(fā)射。

　　(6)可控硅兩端并接RC抑制電路，減小可控硅產(chǎn)生的噪聲(這個(gè)噪聲嚴重時(shí)可能會(huì )把可控硅擊穿的)。