PCB板级数字地和模拟地的处理

1、pcb板级数字地和模拟地的处理1. 模拟地和数字地直接共有会产生干扰的原理理想的情况下（地线没有电阻），模拟地和数字地共用是没有问题的。但是，实际上，导线都是有电阻的，问题就出在这里。现在假设一下，有2股电流，数流，模流同时从地出发。有2个器件，数件，模件。若2个回路不分开，模拟回路的电流走这条线，数字回路的电流也走这条线。数流，模流回走到数件的接地端前的时候，损耗的电压为vv=（数流+模流）x走线电阻。相当于数字器件和模拟器件的接地端相对于地端都升高了v。这时模拟部分和数字部分就会相互串扰，这些串扰噪声就会影响模拟电路，使得模拟电路的小信号指标变差。2. 几种解决方案数字地和模拟地处理的基本

2、原则如下：1）、若为低频模拟电路，加粗和缩短地线；单点接地，可有效防止由于地线公共阻抗而导致的部件之间的互相干扰。而高频电路和数字电路，地线的电感效应较严重，单点接地会导致实际地线加长，故应多点接地和单点接地相结合。2）、高频电路还应考虑如何抑制高频辐射噪声。方法如下：应尽量加粗地线，以降低噪声对地阻抗；大面积（满）接地，即除传输信号及电源的印制线以外，其余部分全覆铜作为地线，但不要留有死的无用大面积铜箔。3）、地线应构成环路，以防止产生高频辐射噪声，但环路面积不可过大，以免产生较大的感应电流。注意若为低频电路，则应避免地线环路。4）、数字电源和模拟电源最好隔离，地线分开布置，如果有a/d转换

3、电路，则只在尽量靠近该器件处单点接地。3. 模拟地和数字地之间连接在模拟地和数字地大面积直接相连，会导致相互串扰。为了在模拟地和数字地之间能隔交通直，一般地，有以下四种连接方法。（1） 用串接磁珠相连，磁珠相当于带阻陷波器，只对某个频点的噪声有抑制作用，如果不能预知噪点，如何选择型号，况且，噪点频率也不一定固定，故磁珠不是一个好的选择。（2） 用电容相连。（3） 用串接电感相连，一般几uh到数十uh。电感特性不稳定，离散分布参数不好控制，体积大。电感也是陷波，lc谐振(分布电容)，对噪点有特效。（4） 用0欧姆电阻相连，这样可保证直流电位相等，单点接地(限制噪声)并且对所有频率的噪声都有衰减作

4、用(0欧也有阻抗，而且电流路径狭窄，可以限制噪声电流通过)。总之，关键是模拟地和数字地要一点接地。建议，不同种类地之间用0欧电阻相连；电源引入高频器件时用磁珠；高频信号线耦合用小电容；电感用在大功率低频上。附录1：磁珠采用在高频段具有良好阻抗特性的铁氧体材料烧结面成，专用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰，还具有吸收静电脉冲的能力。主要参数:标称值:因为磁珠的单位是按照它在某一频率产生的阻抗来标称的，阻抗的单位也是欧姆 .一般以100mhz为标准，比如2012b601，就是指在100mhz的时候磁珠的阻抗为600欧姆。额定电流:额定电流是指能保证电路正常工作允许通过电流.附录2：电感与

5、磁珠的区别:有一匝以上的线圈习惯称为电感线圈,少于一匝（导线直通磁环）的线圈习惯称之为磁珠;电感是储能元件,而磁珠是能量转换（消耗）器件;电感多用于电源滤波回路,磁珠多用于信号回路,用于emc对策;磁珠主要用于抑制电磁辐射干扰,而电感用于这方面则侧重于抑制传导性干扰.两者都可用于处理emc、emi问题;电感一般用于电路的匹配和信号质量的控制上.在模拟地和数字地结合的地方用磁珠.磁珠有很高的电阻率和磁导率，他等效于电阻和电感串联，但电阻值和电感值都随频率变化。 他比普通的电感有更好的高频滤波特性，在高频时呈现阻性，所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗，从而提高调频滤波效果。作为电源滤波，可以

6、使用电感。磁珠的电路符号就是电感但是型号上可以看出使用的是磁珠在电路功能上，磁珠和电感是原理相同的，只是频率特性不同罢了。磁珠由氧磁体组成，电感由磁心和线圈组成，磁珠把交流信号转化为热能，电感把交流存储起来，缓慢的释放出去。磁珠对高频信号才有较大阻碍作用，一般规格有100欧/100mmhz ,它在低频时电阻比电感小得多。铁氧体磁珠 (ferrite bead) 是目前应用发展很快的一种抗干扰组件，廉价、易用，滤除高频噪声效果显着。在电路中只要导线穿过它即可（我用的都是象普通电阻模样的，导线已穿过并胶合，也有表面贴装的形式，但很少见到卖的）。当导线中电流穿过时，铁氧体对低频电流几乎没有什么阻抗，

7、而对较高频率的电流会产生较大衰减作用。高频电流在其中以热量形式散发，其等效电路为一个电感和一个电阻串联，两个组件的值都与磁珠的长度成比例。磁珠种类很多，制造商应提供技术指标说明，特别是磁珠的阻抗与频率关系的曲线。有的磁珠上有多个孔洞，用导线穿过可增加组件阻抗（穿过磁珠次数的平方），不过在高频时所增加的抑制噪声能力不可能如预期的多，而用多串联几个磁珠的办法会好些。铁氧体是磁性材料，会因通过电流过大而产生磁饱和，导磁率急剧下降。大电流滤波应采用结构上专门设计的磁珠，还要注意其散热措施。铁氧体磁珠不仅可用于电源电路中滤除高频噪声（可用于直流和交流输出），还可广泛应用于其它电路，其体积可以做得很小。特别是在数字电路中，由于脉冲信号含有频率很高的高次谐波，也是电路高频辐射的主要根源，所以可在这种场合发挥磁珠的作用。铁氧体磁珠还广泛应用于信号电缆的噪声滤除。以常用于电源滤波的hh-1h3216-500为例，其型号各字段含义依次为：hh 是其一个系列，主要用于电源滤波，用于信号线是hb系列；1 表示一个组件封装了一个磁珠，若为4则是并排封装四个的；h 表示组成物质，h、c、m为中频应用（50200mhz），t低频应用（50mhz），s高频应用（200mhz）；3216 封装尺寸，长3.2mm，宽1.6mm，即1206封装；500 阻抗（一般为100mhz时），5