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分离模拟和数字地平面的技巧和窍门
设计电路板时必须将模拟接地层和数字接地层分开，否则，您会冒各种电流相互“搏斗”的风险。在本文中，我们将重点介绍什么是模拟接地层和数字接地层，以及为什么将它们分开如此重要。
什么是模拟和数字接地平面？
模拟和数字接地层用作各自信号的返回路径
您可能会问自己：“等等，有不止一个地平面吗？” 如果您习惯在PCB上浇一个巨大的铜接地层，那么这个问题可能会让您感到惊讶。虽然接地平面是信号在较大表面上的返回路径，但可以将其分类为模拟或数字接地平面。
接地层通常放置在PCB的内层。模拟接地平面就是放置在模拟组件和走线下方的平面。同时，数字接地平面是指用作数字信号返回路径的接地平面。原理图上的两个接地标记均不同。
模拟接地和数字接地符号
从技术上讲，模拟和数字接地层在测量时共享相同的0V电位。但是，在两个平面中返回的信号类型不同，因此每个平面都有特定的标签。在混合信号设计中，您必须在PCB上同时使用两种类型的接地层。
为什么将模拟和数字地平面分开很重要
将模拟接地层和数字接地层分开，以防止噪声干扰
数字信号，特别是高频信号，以其将噪声耦合到模拟和地线等其他信号的潜力而闻名。另一方面，模拟信号极易受到干扰。将它们放在一起，您可以看到这种关系的发展方向-不幸的是，就像暹罗斗鱼一样，分离两种信号不足以防止噪声干扰。
无论走线上发生什么，在地平面上的行为都将相似。所有信号都将需要返回路径。如果模拟和数字信号都有一个接地层，则存在很大的风险，即通过接地回路将噪声从数字信号耦合到模拟信号。
尽管来自未分离的地面的干扰不是一场生死战，但可能会发生一些“激动”。时钟信号可能会耦合到音频通道，您会在音频通道上获得周期性的“滴答声”。实际上，更糟糕的是，要精确指出导致干扰的接地平面上的确切位置非常困难。因此，减轻噪声干扰最明智的做法是在设计中将模拟和数字接地层分开。
如何分离模拟和数字接地层
通过单点连接使模拟和数字接地层分开
模拟和数字接地平面的分离可能很棘手，因为这并不是真正意义上的“分离”。如果将飞机完全分开，它们将不会具有相同的差分电位。但是，如果将两个平面连接到多个点，则会有接地环路，这些环路将成为电磁干扰的来源。那么，有什么解决方案呢？
“隔离”模拟和数字接地层的最佳实践是通过单个连接将两者连接。单个连接可防止接地环路，同时将两个平面保持在相同的差分电势上。理想情况下，您需要在两个平面的连接点之间放置一个混合信号组件。
如果返回路径距离理想情况较远，则分开接地层可能不足以防止噪声耦合。您还需要确保在地平面之间交叉的信号具有最短的返回路径。这意味着在单个连接点上路由连接模拟和数字组件的走线。如果要在分开的平面上布线，则返回路径将覆盖较大的区域，并且容易受到干扰。