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印制電路板的電源地是否應(yīng)作為數(shù)字和模擬的共同地?

工程師鄧生 ? 來源:未知 ? 作者:劉芹 ? 2023-10-25 10:56 ? 次閱讀

印制電路板的電源地是否應(yīng)作為數(shù)字和模擬的共同地?

印制電路板(PCB)上的電源地通常用作數(shù)字和模擬地之間的共同的反向回路。在PCB設(shè)計中,數(shù)字信號和模擬信號需要引腳和電路板上的不同地樁之間區(qū)分,以避免對信號的干擾。然而,將這兩個地連接在一起可以降低輸出噪聲并提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

在一個系統(tǒng)中,模擬信號和數(shù)字信號通常都需要電源。在將它們分開的時候,每個信號可能會在使用不同的功率和電壓的時候產(chǎn)生地位移和電壓偏移。如果不利用電源地作為共同的引線,那么這種偏移可能會導(dǎo)致信號的干擾,這會導(dǎo)致信噪比下降、失真和誤差的增加。

在高速數(shù)字電路中,由于有大量的高速數(shù)字信號,會產(chǎn)生大量的干擾,特別是當(dāng)傳輸內(nèi)容嚴(yán)格依賴于時間時。當(dāng)電源地在數(shù)字電路中被共用時,它可以通過在整個板上提供一個具有準(zhǔn)確反向電流的引腳,以投放這些信號的干擾。

此外,地是十分重要的,因為當(dāng)信號發(fā)出時,它需要某種形式的回路才能去除它。在原理圖制作中,將所有模擬和數(shù)字回路都用同一個引腳連接到地上,可以創(chuàng)建一個共同的回路,從而將信號的噪聲最小化。

當(dāng)模擬電路與數(shù)字電路一起工作時,共用地可以縮小由于兩種電路的互相影響所導(dǎo)致的電平不穩(wěn)定性。例如,由于光學(xué)讀頭預(yù)先被激活以準(zhǔn)備數(shù)據(jù)傳輸,所以在數(shù)據(jù)傳輸開始之前,一個充滿干擾的場應(yīng)該會被創(chuàng)建。這種場范圍較小,界限較高,常常被緩沖在單獨(dú)的數(shù)字電路上。然而,模擬單元卻不能承受這種干擾,因此,共用地的使用可以減少這種干擾。

毫無疑問,在使用共同電源地時,您需要注意一些跨越電源和地區(qū)域引起的共模干擾問題。這種情況會導(dǎo)致模擬部分被干擾,從而導(dǎo)致誤差和失真。同時,由于低頻噪聲產(chǎn)生的地電勢差,可能會在共用地上產(chǎn)生微弱的毛刺,從而導(dǎo)致不必要的麻煩。

一種解決共模干擾的方法是在單獨(dú)的模擬電源上進(jìn)行處理,而這個電源地是不與數(shù)字電路的功率地相連。這樣做,將減少干擾穿過地面的可能性,同時也確保模擬信號的穩(wěn)定性。

共用地在印制電路板(PCB)上并不是唯一的解決方案,但是,通過某些措施,共用地可以提高PCB電路的穩(wěn)定性和性能。同時,在電路設(shè)計之前,您應(yīng)該謹(jǐn)慎考慮這個設(shè)計問題的方方面面。

在共用地的使用中,需要手動連接電源和地到各個模塊,用判斷電壓的方式診斷是這種技術(shù)能否正常工作,或者用仿真方式來確保系統(tǒng)的長期穩(wěn)定性。

在共用地的使用中,只有應(yīng)用正確的地結(jié)構(gòu)和方法,才能達(dá)到最佳的效果,確保電子部件組裝的卓越性能。

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