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电子产品开发模拟设计
模拟设计–避免常见的陷阱
在我们现代的数字时代，模拟设计技能经常被忽略。尽管模拟起源于1827年的欧姆斯定律，但当今的物联网驱动世界仍然是模拟的，这些专家技能对于电子设计团队比以往任何时候都更为重要。
对于数字工程师而言，在设计中添加模拟电路可能是艰巨的任务。
1滤波敏感的模拟电源网
用于敏感模拟电路的电压轨应清洁且噪声低。
对于混合信号PCB，数字组件和稳压器的切换会导致电源轨上的高频噪声。如果不进行滤波，则可以将其耦合到模拟组件中，并影响电路的精度和稳定性。使用无源低通滤波是一种减少模拟Vcc电源轨上高频噪声的简单方法。
如果要供电的组件是低电流，则可以使用串联电阻器和并联电容器电路。否则，请改用电感器/铁氧体和电容器的组合。这些电路中的每一个都将阻止高频（即噪声），但允许低频（即，电流为模拟组件供电）。
可以混合使用多个电容值（例如并联的100nF，10nF和1nF）来创建一个低通滤波器，该滤波器将在更宽的带宽内有效运行。
2过滤模拟信号
混合信号板上的敏感模拟信号应进行滤波。使用铁氧体和电容器的低通滤波器将消除通常由数字开关噪声引起的高频成分，否则这些噪声可能会耦合到模拟集成电路中。
电容值和铁氧体规格创建一个截止频率，这一点很重要，它既可以保留目标模拟信号，又可以消除高频噪声。
如果模拟信号进入ADC的输入，则采样频率应为低通滤波器截止频率的两倍以上。这样可确保ADC测量不会出现混叠。
3在混合信号组件上过滤数字信号
在混合信号板上，诸如ADC和DAC之类的模拟组件也具有诸如通信接口之类的数字连接。
噪声可能从这些数字信号耦合到芯片内部的模拟电路。减少这种情况的一种方法是在数字线路上向ADC或DAC添加铁氧体或电阻。这有助于减慢数字信号的边缘并降低高频噪声。
自然，电阻器或铁氧体的规格应考虑到特定数字信号所需的上升/下降时间。直到信号完整性和时序变差之前，信号边缘才可能变慢。
围绕混合信号IC的数字信号的另一个考虑因素是，数字PCB走线的布线方式应使其与模拟信号分开，并且也不应在模拟组件下方通过。
一个相关的概念是，如果在混合信号设计中使用数字组件（例如比较器），则选择不比您所需的速度快的部件可能是有利的。
一个非常快的比较器将具有一个陡峭的上升时间，与一个上升时间较慢的部分相比，上升时间将包含更多的高频谐波和噪声（可能将其自身耦合到模拟轨迹和组件中）。