1. 模拟地和数字地直接共有会产生干扰的原理

理想的情况下(地线没有电阻),模拟地和数字地共用是没有问题的。但是,实际上,导线都是有电阻的,问题就出在这里。

现在假设一下,有2股电流,数流,模流同时从地出发。有2个器件,数件,模件。若2个回路不分开,模拟回路的电流走这条线,数字回路的电流也走这条线。数流,模流回走到数件的接地端前的时候,损耗的电压为v

v=(数流+模流)x走线电阻。

相当于数字器件和模拟器件的接地端相对于地端都升高了v。这时模拟部分和数字部分就会相互串扰,这些串扰噪声就会影响模拟电路,使得模拟电路的小信号指标变差。

2. 几种解决方案

数字地和模拟地处理的基本原则如下:

1)、若为低频模拟电路,加粗和缩短地线;单点接地,可有效防止由于地线公共阻抗而导致的部件之间的互相干扰。而高频电路和数字电路,地线的电感效应较严重,单点接地会导致实际地线加长,故应多点接地和单点接地相结合。

2)、高频电路还应考虑如何抑制高频辐射噪声。方法如下:应尽量加粗地线,以降低噪声对地阻抗;大面积(满)接地,即除传输信号及电源的印制线以外,其余部分全覆铜作为地线,但不要留有死的无用大面积铜箔。

3)、地线应构成环路,以防止产生高频辐射噪声,但环路面积不可过大,以免产生较大的感应电流。注意若为低频电路,则应避免地线环路。

4)、数字电源和模拟电源最好隔离,地线分开布置,如果有A/D转换电路,则只在尽量靠近该器件处单点接地。

3. 模拟地和数字地之间连接

在模拟地和数字地大面积直接相连,会导致相互串扰。为了在模拟地和数字地之间能隔交通直,一般地,有以下四种连接方法。

(1) 用串接磁珠相连,磁珠相当于带阻陷波器,只对某个频点的噪声有抑制作用,如果不能预知噪点,如何选择型号,况且,噪点频率也不一定固定,故磁珠不是一个好的选择。

(2) 用电容相连。

(3) 用串接电感相连,一般几uH到数十uH。电感特性不稳定,离散分布参数不好控制,体积大。电感也是陷波,LC谐振(分布电容),对噪点有特效。

(4) 用0欧姆电阻相连,这样可保证直流电位相等,单点接地(限制噪声)并且对所有频率的噪声都有衰减作用(0欧也有阻抗,而且电流路径狭窄,可以限制噪声电流通过)。

总之,关键是模拟地和数字地要一点接地。建议,不同种类地之间用0欧电阻相连;电源引入高频器件时用磁珠;高频信号线耦合用小电容;电感用在大功率低频上。

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