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          PCB設(shè)計(jì)接地問題精要

          作者: 時(shí)間:2013-09-30 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
          -size-adjust: auto; orphans: 2; widows: 2; webkit-text-stroke-width: 0px">  (2)布線時(shí),電源線和地線要盡量粗。除減小壓降外,更重要的是降低耦 合噪聲。

            (3)對于單片機(jī)閑置的I/O口,不要懸空,要或接電源。其它IC的閑置 端在不改變系統(tǒng)邏輯的情況下或接電源。

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

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

            (6)IC器件盡量直接焊在電路板上,少用IC座。

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

            理論:在數(shù)字電路中一般的頻率會比模擬電路中的頻率要高,而且它們本身的信號會跟地平面形成一個(gè)回流(因?yàn)樵谛盘杺鬏斨?,銅線與銅線之間存在著各種各樣的電感和分布電容),如果我們把地線混合在一起,那么這個(gè)回流就會在數(shù)字和模擬電路中相互串?dāng)_。而我們分開就是讓它們只在自己本身內(nèi)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就是因?yàn)樵瓉硭鼈兙褪峭粋€(gè)物理意義的地,現(xiàn)在布線把它們分開了,最后還應(yīng)該把它們連接起來。

            如何分析它們是屬于數(shù)字部分呢還是模擬部分?這個(gè)問題常常是我們在具體畫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(shù)字的關(guān)鍵是看與它相關(guān)的主要芯片是數(shù)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(jī)或是數(shù)據(jù)類芯片供電,那它就是數(shù)字的。當(dāng)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)部分引過來。最典形的就是D/A了,它應(yīng)該是一個(gè)一半是數(shù)字,一半是模擬的芯片。我認(rèn)為如果能把數(shù)字輸入處理好后,剩下的就可以畫到模擬部分去了。

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

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

            而對于高頻電路和數(shù)字電路,由于這時(shí)地線的電感效應(yīng)影響會更大,一點(diǎn)接地會導(dǎo)致實(shí)際地線加長而帶來不利影響,這時(shí)應(yīng)采取分開接地和一點(diǎn)接地相結(jié)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,以降低噪聲對地阻抗;滿接地,即除傳輸信號的印制線以外,其他部分全作為地線。不要有無用的大面積銅箔。

            地線應(yīng)構(gòu)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大,以免儀器處于強(qiáng)磁場中時(shí),產(chǎn)生感應(yīng)電流。但如果只是低頻電路,則應(yīng)避免地線環(huán)路。數(shù)字電源和模擬電源最好隔離,地線分開布置,如果有A/D,則只在此處單點(diǎn)共地。

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

            如果把模擬地和數(shù)字地大面積直接相連,會導(dǎo)致互相干擾。不短接又不妥,理由如上有四種方法解決此問題∶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(dāng)于帶阻限波器,只對某個(gè)頻點(diǎn)的噪聲有顯著抑制作用,使用時(shí)需要預(yù)先估計(jì)噪點(diǎn)頻率,以便選用適當(dāng)型號。對于頻率不確定或無法預(yù)知的情況,磁珠不合。



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