原標題：關于混合信號接地，這些知識點很重要！

混合信號接地是電子設計中至關重要的一個環(huán)節(jié)，它涉及模擬信號和數字信號的接地處理，對于確保系統的穩(wěn)定性和性能至關重要。以下是一些關于混合信號接地的重要知識點：

一、混合信號接地的困惑根源

1. 數據手冊的局限性：

• 大多數ADC、DAC和其他混合信號器件的數據手冊是針對單個PCB討論的接地方法，通常是制造商自己的評估板。

• 當將這些原理應用于多卡或多ADC/DAC系統時，可能會讓人感到困惑。

2. 系統復雜性的增加：

• 在具有多個ADC或DAC的系統中，模擬和數字接地層可能在多個點連接，增加了建立接地環(huán)路的可能性。

二、混合信號接地的基本原則

1. 分離模擬和數字接地：

• 對于具有多個混合信號器件并消耗高數字電流的更復雜系統，分離模擬和數字接地已成為一種標準接地方法。

• 模擬接地層用于放置所有模擬電路和混合信號器件，而數字接地層則用于放置所有數字數據處理電路。

2. 單點接地：

• 在簡單系統中，建議將PCB接地層分為模擬層和數字層，并將轉換器的AGND和DGND引腳連接在一起，在同一點連接模擬接地層和數字接地層，形成系統“星型”接地。

• 這種方法有助于隔離高噪聲數字電流和敏感的模擬電路。

3. 低數字電流的混合信號IC接地：

• 對于具有低數字電流的ADC和DAC（和其他混合信號IC），一般應視為模擬元件，并接地并去耦至模擬接地層。

• 盡管這些IC具有模擬和數字接口，并通常有指定為模擬接地（AGND）和數字接地（DGND）的引腳，但內部接地通常保持獨立以避免數字信號耦合至模擬電路內。

三、混合信號接地的具體實踐

1. 接地層的規(guī)劃：

• 典型4層PCB至少要有一層專門用于接地平面，以確保返回信號通過低阻抗路徑返回。

• 所有集成電路接地引腳應路由并直接連接到低阻抗接地平面，以將串聯電感和電阻降至最低。

2. 星形接地的實現：

• 星形接地是混合信號布局設計中模擬和數字接地平面連接在一起的交界處。

• 在常見系統中，星形接地可以與模擬和數字接地平面之間的簡單狹窄連續(xù)交界相關。

• 對于更復雜的設計，星形接地通常用跳線分流到接地接頭來實現。

3. 去耦電容的使用：

• 在混合信號IC中，為了防止數字開關電流對模擬電路的耦合，可以在數字電源引腳（VD）上添加去耦電容。

• 去耦電容應盡可能靠近轉換器安裝，以便將寄生電感降至最低，并通常為低電感陶瓷型，介于0.01μF（10nF）和0.1μF（100nF）之間。

4. 鐵氧體磁珠的應用：

• 在某些情況下，可以通過插入小型有損鐵氧體磁珠來進一步隔離模擬和數字電源。

• 這有助于將瞬態(tài)數字電流限制在小環(huán)路內，從而避免其出現在外部模擬接地層上。

四、混合信號接地的注意事項

1. 避免接地環(huán)路：

• 在多卡或多ADC/DAC系統中，應避免在不同PCB（甚至在相同PCB上）的多個點連接模擬和數字接地層，以減少接地環(huán)路的可能性。

2. 檢查接地建議：

• 設計人員應仔細檢查每個器件的數據手冊中提供的接地建議，以確保符合接地要求并避免與接地有關的問題。

3. 避免在星形接地間隙上布線：

• 在星形接地布置中，應避免在接地區(qū)域之間的間隙上布線，以防止產生具有大環(huán)路電路的返回路徑和EMI輻射。

綜上所述，混合信號接地涉及多個復雜因素，需要設計人員根據具體系統的需求和特性進行仔細規(guī)劃和實施。通過遵循上述知識點和注意事項，可以最大程度地減少接地問題，并確保系統的穩(wěn)定性和性能。