混合信号PCB的分区设计 混合信号PCB的分区设计(一) 　　混合信号电路PCB的设计很难，零件的布局、布线以及电源和地线的处理将影响到电 路性能和电磁相容性能。本文介绍的地和电源的分区设计能最佳化混合信号电路的性能 。 　　如何降低数字信号和模拟信号的相互干扰呢？在设计之前必须了解电磁相容(EMC)的 两个基本原则：第一个原则是尽可能降低电流回路的面积；第二个原则是系统只采取一 个参考面。相反如果系统存在两个参考面，就有可能形成一个偶极天线（注：小型偶极 天线的辐射大小与线的长度，流过电流的大小的频率成正比）；而如果信号不能由尽可 能小的环路返回，就有可能形成一个大的环状天线（注：大型环状天线的辐射大小与环 路面积，流过环路的电流大小及频率的平方成正比）。在设计中要尽可能避免这两种情 况。 　　有人建议将混合信号电路板上的数字地和模拟地分开，这样能实现数字地与模拟地 之间的隔离。尽管这种方法可行，但是存在很多潜在的问题，在复杂的大系统中问题尤 其突出。一旦跨越分割间隙布线，电磁辐射和信号串扰会急剧增加。在PCB设计中最常见 的问题就是信号线跨越分割地或电源而产生EMI问题。 [pic] 　　如图1所示，我们采用上述分割方法，而且信号线跨越了两地间的间隙，信号返回的 路径是什么呢？假定被分割的两个地在某处连在一起（通常情况下是在某个位置单点连 接)，在这种情况下，地电流将形成一个大的环路，流经大环路的高频电流会产生辐射和 很高的地电感，如果流过环路的是低电平模拟电流，该电流很容易受到外部信号干扰。 最糟糕的是当把分割地在电源处连接在一起时，将形成一个非常大的电流环路。另外， 模拟地和数字地由一个长导线连接在一起会构成偶极天线。了解电流回流到地的路径和 方式是最佳化混合信号电路板设计的关键。许多设计工程师仅仅考虑信号流从何处流过……