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PCB布局中的数字，模拟和接地
PCB布局中的数字，模拟和接地
在电子学领域，我对PCB设计涉及的不同类型的接地同样感到困惑：数字，模拟和接地。当大学的讲师总是指出，尽管理由有相同的参照物，但它们却用不同的符号表示时，很难不感到困惑。
从理论上讲，很容易理解数字电子元件是参考数字地的，而模拟电子元件也是如此。通过原理图中使用的接地符号可以明显地区分它们。然而，真正的挑战是物理布线并在PCB上放置各自的接地。
地面实际上在做什么？
数字电流，无论是单点接地电流还是带有参考点，接地引脚和接地测试仪的适当接地方案，用于数字电路的测量。无论您是要合并抗混叠滤波器或差分放大器，模数转换器等组件，还是要警惕具有信噪比和电压的设备或电源中的信号和噪声差异放下，您需要知道您要寻找的内容。
有时，您需要重新了解基础知识，以掌握PCB设计中的接地技术。这意味着要超越地面的原理图符号。在典型的电子系统中，地面为数字和模拟信号提供了参考。因此，为了获得可靠的信号，地面必须相对“干净”。
地面还充当流经信号走线的电流的返回路径。关于当前路径，需要牢记两件事：
电流始终流经电阻最小的路径。
接地走线的大小必须足以应付任何大电流。
数字，模拟和接地
数字电路通常以信号在Vcc和0V之间摆动的快速转变为特征。自然地，当电流脉冲通过时，地面将遭受尖峰。另一方面，模拟信号在很大程度上依赖于稳定的接地，以提供准确的读数。
接地实际上是指延伸到地球本身的物理连接。它通常连接到机箱，或用于安全地传输相邻组件的静电放电。从理论上讲，大地是中性的电平面。然而，事实证明，有时它可能会有些嘈杂。
连接PCB上的不同接地
即使对经验丰富的工程师来说，在PCB上正确设置接地图案也是一个棘手的问题。例如，音频和数字接地中的一个错误会导致静电噪声耦合到音频输出。新设计人员只能使用单个接地层，从而导致模拟输入随机波动。
一些电子专家指出，星形连接是在单个点上连接各种类型接地的最佳方法之一。但是，在某些情况下，由于PCB上的组件布置或空间限制，星形连接可能不可行。
在对接地连接犯了很多错误之后，我终于学会了如何设计稳定的接地。我更喜欢使用接地排方法，并在PCB上隔离电源，数字和模拟模块。下面是该接地系统外观的一般示意图。
接地的样品布置
当然，这种接地方法仅在组件可以根据其功能清楚地分开时才适用。布置接地层的原理是将最嘈杂的接地端放在一端，将最敏感的接地端放在另一端。
在某些情况下，仅需要在特定组件处分离接地层。这可以通过以下方式分离组件下方的接地层来完成：
组件下方的地平面
PCB上的接地不应视为专有主题。取而代之的是，设计师应该运用常识，或者更确切地说，是电子学的基本定律和生动的想象力，以可视化电子如何沿着由不同的接地排列形成的路径行进。