PCB的混合信号设计

　　PCB的混合信号设计

     PCB的混合信号电路设计相对复杂，零件的布局、布线以及电源和地线的处理将影响到电路性能和电磁相容性能。

　　如何降低数字信号和模拟信号的相互干扰呢?在设计之前必须了解电磁相容(EMC)的两个基本原则：第一个原则是尽可能降低电流回路的面积;第二个原则是系统只采取一个参考面。相反如果系统存在两个参考面,就有可能形成一个偶极天线，而如果信号不能由尽可能小的环路返回，就有可能形成一个大的环状天线。在设计中要尽可能避免这两种情况。

　　有人建议将混合信号电路板上的数字地和模拟地分开，这样能实现数字地与模拟地之间的隔离。尽管这种方法可行，但是存在很多潜在的问题，在复杂的大系统中问题尤其突出，一旦跨越分割间隙布线，电磁辐射和信号串扰会急剧增加。

　　采用光隔离元件或变压器也能实现信号跨越分割间隙。对于前者，跨越分割间隙的是光信号：在采用变压器的情况下，跨越分割间隙的是磁场。不过有一种可行的方法是采用差分信号：信号从一条线流入从另一条信号线返回，这种情况下，不需要地作为回流路径。PCB设计采用统一地,由数字电路和模拟电路分区以及合适的信号布线,通常可以解决一些比较困难的布局布线问题，同时也不会产生因地分割带来的一些潜在的麻烦。在这种情况直，零件的布局的分区就成为决定设计优劣的关键。此外，在有些情况下，将模拟电源以PCB连接线而不是一个面来设计可以避免电源面的分割问题。总体而言混合信号PCB设计是一个复杂的过程，设计过程要注意以下几点：

　　1.将PCB分区为独立的模拟部分和数字部分;

　　2.合适的零件布局;

　　3.A/D转换器跨分区放置;

　　4.不要对地进行分割，在电路板的模拟部分和数字部分下面设统一地;

　　5.在电路板的所有层中，数字信号只能在电路板的数字部分布线，模拟信号只能在电路板的模拟部分布线;

　　6.实现模拟类比和数字电源分割;

　　7.布线不能跨越分割电源面之间的间隙;

　　8.必须跨越分割电源之间间隙的信号线要位于紧邻大面积地的布线层上;

　　9.分析返回地电流实际流过的路径和方式;

　　10.采用正确的布线规则。