深圳宏力捷電子是一家專業(yè)從事電子產(chǎn)品電路板設(shè)計(jì)（layout布線設(shè)計(jì)）的PCB設(shè)計(jì)公司，主要承接多層、高密度的PCB設(shè)計(jì)畫板及電路板設(shè)計(jì)打樣業(yè)務(wù)。接下來為大家介紹PCB設(shè)計(jì)模擬電路和數(shù)字電路的區(qū)別。
PCB設(shè)計(jì)模擬電路與數(shù)字電路布線策略之間的區(qū)別
1.地平面是個(gè)難題
電路板布線的基本知識(shí)適用于模擬和數(shù)字電路。基本的經(jīng)驗(yàn)法則是使用連續(xù)的接地層，這會(huì)降低數(shù)字電路中的dI / DT（隨時(shí)間變化的電流）效應(yīng)，從而改變接地電位并導(dǎo)致噪聲進(jìn)入模擬電路。
除了一個(gè)例外，數(shù)字和模擬接線技術(shù)基本相同。對(duì)于模擬電路，要注意的另一點(diǎn)是使數(shù)字信號(hào)線和接地平面中的電路盡可能遠(yuǎn)離模擬電路。這可以通過將模擬接地層分別連接到系統(tǒng)連接端，或?qū)⒛M電路放置在電路板的遠(yuǎn)端（線路的一端）來實(shí)現(xiàn)。這樣做是為了使信號(hào)路徑保持最小的外部干擾。
對(duì)于數(shù)字電路而言，這不是必需的，因?yàn)閿?shù)字電路可以容忍飛機(jī)上的許多噪聲而不會(huì)出現(xiàn)問題。
圖1
圖1（左）將數(shù)字開關(guān)動(dòng)作與模擬電路隔離開，將電路的數(shù)字和模擬部分分開。 （右）高頻和低頻應(yīng)盡可能分開。高頻組件應(yīng)靠近電路板的連接器。
圖2
圖2過在PCB上放置兩條相鄰的布線，很容易形成寄生電容。由于具有這種電容，一條路徑上的快速電壓變化會(huì)在另一條路徑上產(chǎn)生電流信號(hào)。
圖3
圖3如果未正確放置布線，則PCB中的布線可能會(huì)產(chǎn)生電路電感和互感。這種寄生電感對(duì)涉及數(shù)字開關(guān)電路的電路操作非常有害。
2.組件的位置
如上所述，在每個(gè)PCB設(shè)計(jì)中，電路的噪聲部分都與電路的“安靜”（非噪聲）部分分開。通常，數(shù)字電路“富含噪聲”并且對(duì)噪聲不敏感（因?yàn)閿?shù)字電路具有較大的電壓噪聲容限）；相反，模擬電路的電壓噪聲容忍度要小得多。
在這兩種電路中，模擬電路對(duì)開關(guān)噪聲最敏感。在混合信號(hào)系統(tǒng)的布線中，兩個(gè)電路是分開的，如圖1所示。
3. PCB設(shè)計(jì)產(chǎn)生的寄生元件
在PCB設(shè)計(jì)中，很容易形成可能引起問題的兩個(gè)基本寄生元件：寄生電容和寄生電感。
設(shè)計(jì)電路板時(shí)，將兩根導(dǎo)線彼此靠近放置會(huì)產(chǎn)生寄生電容。您可以通過將一條路線放置在另一條路線的兩個(gè)不同級(jí)別上來實(shí)現(xiàn)此目的?；蛘?，在同一水平線上，將一根電線緊挨另一根電線，如圖2所示。
在這兩種路由配置中，一條路徑上的電壓隨時(shí)間變化（dV / dt）可能會(huì)在另一條路徑上產(chǎn)生電流。如果另一條線具有高阻抗，則電場(chǎng)產(chǎn)生的電流將轉(zhuǎn)換為電壓。
快速電壓瞬變最常發(fā)生在模擬信號(hào)設(shè)計(jì)的數(shù)字端。如果在高阻抗模擬電路附近發(fā)生快速電壓瞬變，則該誤差將嚴(yán)重影響模擬電路的精度。在這種環(huán)境下，模擬電路有兩個(gè)缺點(diǎn)：其噪聲容限遠(yuǎn)低于數(shù)字電路的容忍度。高阻抗接線很常見。
以下兩種技術(shù)之一可以減少這種現(xiàn)象。最常見的技術(shù)是根據(jù)電容方程更改導(dǎo)線之間的尺寸。要更改的最有效尺寸是兩個(gè)導(dǎo)體之間的距離。應(yīng)當(dāng)注意，在電容方程的分母中，電容電抗隨著d的增加而減小
另一種技術(shù)是在兩根導(dǎo)線之間放置一根接地線。接地線是低阻抗的，添加這樣的另一條布線將削弱干擾電場(chǎng)，如圖2所示。
電路板中的寄生電感原理類似于寄生電容。它也是兩行的布料，在兩個(gè)不同的層中，一條線放置在另一條線的上方；或者，在同一級(jí)別上，將一行緊挨另一行放置，如圖3所示。
在這兩種路由配置中，一條路由線上的電流隨時(shí)間（dI / DT）的變化將由于同一條路由線上的感抗而在同一條路由線上產(chǎn)生電壓。由于互感，在另一條路徑上將產(chǎn)生比例電流。如果第一電路上的電壓變化足夠大，則干擾可能會(huì)降低數(shù)字電路的電壓容差，從而導(dǎo)致錯(cuò)誤。這種現(xiàn)象不僅發(fā)生在數(shù)字電路中，而且在瞬時(shí)開關(guān)電流較大的數(shù)字電路中更常見。
為了消除來自EMI源的潛在噪聲，最好將“安靜”的模擬電路與嘈雜的I / O端口分開。 為了實(shí)現(xiàn)低阻抗的電源和接地網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)盡可能降低數(shù)字電路導(dǎo)體的感抗和模擬電路的電容耦合。
深圳宏力捷PCB設(shè)計(jì)服務(wù)流程
1. 客戶提供原理圖咨詢PCB設(shè)計(jì)；
2. 根據(jù)原理圖以及客戶設(shè)計(jì)要求評(píng)估報(bào)價(jià)；
3. 客戶確認(rèn)報(bào)價(jià)，簽訂合同，預(yù)付項(xiàng)目定金；
4. 收到預(yù)付款，安排工程師設(shè)計(jì)；
5. 設(shè)計(jì)完成后，提供文件截圖給客戶確認(rèn)；
6. 客戶確認(rèn)OK，結(jié)清余款，提供PCB設(shè)計(jì)資料。
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