24小时联系电话:18217114652、13661815404
中文
技术专题
数字电路设计和模拟电路设计间相互影响
数字电路设计和模拟电路设计之间有很多影响，数字电路和模拟电路之间的区别在数字电路与模拟电路之间的差异一文中介绍过了，下面介绍这两种电路在电路设计中的相互影响：
地平面是个问题
电路设计布线的基本知识适用于模拟和数字电路。基本的经验法则是使用不间断的接地平面。这些知识可降低数字电路中的dI / dt效应，从而改变接地电位并导致噪声进入模拟电路。数字和模拟电路的接线技术基本相同，除了一件事。关于模拟电路的另一点重要注意事项是，使接地平面中的数字信号线和电路尽可能远离模拟电路。这可以通过将模拟接地层分别连接到系统接地或将模拟电路放置在电路板的最远端（线路的一端）来实现。这样做是为了将对信号路径的外部干扰降到底。
如果未正确放置布线，则PCB中的布线可能会产生线感和互感。这种寄生电感对包含数字开关电路的电路的运行非常有害
组件位置
如上所述，在每个PCB设计中，电路的噪声部分都与“安静”（非噪声）部分分开。通常，数字电路“富含噪声”且对噪声不敏感（因为数字电路具有较大的电压噪声容限）；相反，模拟电路的电压噪声容限要小得多。在这两种电路中，模拟电路对开关噪声最敏感。在数字电路设计和模拟电路设计系统的布线中，两个电路是分开的。
PCB设计产生寄生元件
在PCB设计中，很容易形成可能引起问题的两个基本寄生元件：寄生电容和寄生电感。设计电路板时，将两根导线彼此靠近放置会产生寄生电容。操作方法如下：在两个不同的层上，将一根电缆放在另一层之上。或在同一层上，将一根布线放在另一根布线旁边。如果另一根线具有高阻抗，则电场产生的电流将转换为电压。
快速电压瞬变最常发生在模拟电路设计的数字端。如果快速电压瞬态路由接近高阻抗仿真路由，则该误差将严重影响仿真电路的精度。在这种环境下，模拟电路有两个缺点：其噪声容限远低于数字电路的容忍度。高阻抗接线很常见。
可以使用两种技术之一来减少这种情况。最常见的技术是根据电容的方程式更改线之间的大小。更改的最有效尺寸是线之间的距离。应该注意的是，电容方程分母中的变量d将随着d的增加而减小。可以更改的另一个变量是两条导线的长度。在这种情况下，随着长度L的减小，两条线之间的电抗也将减小。
另一种技术是将两根电线之间的电线接地。接地线是低阻抗的，添加这样的另一根线会减弱产生干扰的电场。
电路板中的寄生电感原理类似于寄生电容。同样是布料两行，在不同的两层中，将一条线放在另一条线的上面；或在同一水平线上，将一根导线紧挨另一根导线。在两种接线配置中，由于该导线的电感，一根导线上的电流随时间（dI / dt）的变化，将在同一条线上产生电压；由于存在互感，另一条线上会产生比例电流。如果第一条线上的电压变化足够大，则干扰可能会降低数字电路的电压容差并产生误差。这种现象并非数字电路独有，但在瞬态开关电流较大的数字电路中更为常见。
为了消除电磁源的潜在噪声，好将“安静”的模拟线路与嘈杂的I / O端口分开。为了实现低阻抗电源和接地网络，应使数字电路导线的感抗最小化，并应使模拟电路的电容耦合最小化。
结论
确定数字电路和模拟电路范围后，仔细布线对于成功的PCB设计至关重要。通常会根据经验引入接线策略，因为很难在实验室环境中测试产品的最终成功。因此，尽管数字电路设计和模拟电路设计的布线策略相似，但重要的是认识并认真对待布线策略的差异。