数字地与模拟地问题
电路设计为什么要分数字地和模拟地?如何对模拟地与数字地隔离?

电路设计为什么要分数字地和模拟地?如何对模拟地与数字地隔离? 做过电路设计的同学都会知道,电路设计中对于数字地,模拟地和电源地的区分在某些应⽤中要求是⼗分严格的。
有的同学就会不明⽩:那么这些地有什么区别呢,为什么要区分这些地呢? ⾸先要明确数字(DIGTAL)和模拟(ANALOG)的概念。
所谓数字,即0和1、真(TRUE)和假(FALSE)、低(LOW)和⾼(HIGH)。
也就是说在数字电路⾥,1代表着⾼电平,0代表着低电平在不同的数字电路中,这些⾼电平代表的范围也不同。
现在我们参考常⽤的TTL电平,在TTL电平中+5V代表⾼电平即1,0V代表低电平即0。
但是实际中⾼低电平是有⼀个范围的,例如0~0.8V都是低电平,当这个范围内的电压输⼊到数字器件⾥,⽐如我输⼊0.2V就会被识别为低电平,⾼电平也是同理。
通过这个例⼦可以看出来数字电路对于噪声是有⼀定的容忍能⼒的。
所谓模拟,就是线性的量,只要是线性变化的就可以看做是模拟量。
例如电压、电流就是典型的模拟量。
很多模拟器件输出都是电压。
模拟量不同于数字,它对于噪声是零容忍,对于模拟量来说,噪声越低越好,对于数字量⽽⾔0.2V的噪声可能不会带来什么影响,但是对于模拟量来说,0.2V的噪声就会对结果造成⼗分巨⼤的误差。
例如我使⽤STM32的ADC来读取光强传感器的数值,STM32ADC的读取范围是0~3.3V,假设本来我读出来的光强转换为电压为0.4V,这个时候来⼀个0.2V的噪声,就变成了0.2V或者0.6V,相⽐0.4V来说就产⽣了50%的误差,最终我转换出来的光强值就相差了50%。
从这个例字就可以看出来,模拟量对噪声是不可容忍的。
既然明⽩了模拟和数字,那么为什么他们要隔离呢?既然都知道数字是⽆数的0和1组成的,那么也以将数字量看成⽆数脉冲。
根据信号与系统中学习的傅⾥叶变换,这些脉冲是可以分解成⽆数频率不同的正弦/余弦曲线的,也就是噪声。
如果将数字地与模拟地直接相连,这些噪声将会进⼊模拟端,对模拟量产⽣影响。
模拟地和数字地的区别

为什么数字地和模拟地要分开在做简单电路时,是可以不用分开的。
但为什么大家都说要把他们分开接呢?其实本质是对的,就是数字地,模拟地都是地,并不是他们俩头上长角,十分的怪异,要明白为什么要分开,先听我说一个故事我们公司所在的商务楼共有3楼,2楼是搞模拟的,3楼是做数字的,整幢楼只有一部电梯,平时人少的时候还好办,上2楼,上3楼互不影像,但每天早上上下班的时候就不得了了,人多得很,搞数字的要上3楼,总是被2楼的模拟影响,2楼模拟的人要下楼,总是要等电梯上了3楼,再下来,互相影响很是麻烦,商务楼的物业为解决这个问题,提出了2个方案,第1个(笑死人了)电梯扩大,可以装更多的人,电梯大了是好,但公司会招人,人又多了,再换电梯,再招人...永远死循环,有一个办法到挺好,大家索性不要电梯,直接往下跳,不管2楼的,3楼的,肯定解决问题,但肯定会出问题(第1个被枪毙掉了)第2个装2部电梯,一部专门上2楼,另一部专门上3楼WondeRFul!太机智了,这样2层楼面的工作人员就互不影响了。
End明白了否?数字地,模拟地互相会影响不是因为一个叫数字,一个叫模拟,而是他们用了同一部电梯--地,而这部电梯所用的井道就是我们在PCB上布得地线。
模拟回路的电流走这条线,数字回路的电流也走这条线,本来无可厚非,线布着就是用来导通电流的,可问题处在这根线上有电阻!而且最根本的问题是走这条线的电流要去2个不同的回路。
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,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的接地端相对于地端升高了v数字器件不满意了,我承认会升高少许电压,数流的那部分我认了,但模流的为什么要加在我头上?同理模拟器件也会同样抱怨2个解决方案第1个:你布的PCB线没有阻抗,自然不会引起干扰,就像2、3楼直接往下跳,那是井道最宽的时候,也就是可以装一个无限大的电梯,自然谁都不影响谁,但谁都知道,this ismission impossible第2个:2条回路分开走,数流,模流分开,既数地、模地分开。
几幅图教你区分数字地、模拟地、电源地,单点接地

几幅图教你区分数字地、模拟地、电源地,单点接地
我们在进行pcb布线时总会面临一块板上有两种、三种地的情况,傻瓜式的做法当然是不管三七二十一,只要是地,就整块敷铜了。
这种对于低速板或者对干扰不敏感的板子来讲还是没问题的,否则可能导致板子就没法正常工作了。
当然若碰到一块板子上有多种地时,即使板子没什么要求,但从做事严谨认真的角度来讲,咱们也还是有必要采用本文即将讲到的方法去布线,以将整个系统最优化,使其性能发挥到极致!当然关于这些地的一些基础概念、为什么要将它们分开,本文就不讲了,不懂的同学自己查哈!
一、对于板子上有数字地、模拟地、电源地这种情况:
从这个图可以看出:模拟地和数字地是完全分开的,最后都单点接到了电源地,这样可以防止地信号的相互串扰而影响某些敏感元件,众所周知数字元件对干扰的容忍度要强于模拟元件,而数字地上的噪声一般比较大所以将它们的地分开就可以降低这种影响了。
还有单点接地的位置应该尽量靠近板子电源地的入口(起始位置),这样利用电流总是按最短路径流回的原理可将干扰降到最小。
二、对于板子上只有数字地、电源地这种情况:
从此图可以看出:只在电源地和数字地之间用一个0欧电阻或磁珠之类的单点接地就行了,同样单点接地的位置应该尽量靠近板子电源地的入口(起始位置)。
三、展示一些第二种情况的pcb系统
1、地线分区
2、0欧电阻单点接地
3、板子正面图
- END -。
一文读懂模拟地与数字地、磁珠、电感差异

一文读懂模拟地与数字地、磁珠、电感差异简单来说,数字地是数字电路部分的公共基准端,即数字电压信号的基准端;模拟地是模拟电路部分的公共基准端,模拟信号的电压基准端(零电位点)。
一、分为数字地和模拟地的原因:由于数字信号一般为矩形波,带有大量的谐波。
如果电路板中的数字地与模拟地没有从接入点分开,数字信号中的谐波很容易会干扰到模拟信号的波形。
当模拟信号为高频或强电信号时,也会影响到数字电路的正常工作。
模拟电路涉及弱小信号,但是数字电路门限电平较高,对电源的要求就比模拟电路低些。
既有数字电路又有模拟电路的系统中,数字电路产生的噪声会影响模拟电路,使模拟电路的小信号指标变差,克服的办法是分开模拟地和数字地。
存在问题的根本原因是,无法保证电路板上铜箔的电阻为零,在接入点将数字地和模拟地分开,就是为了将数字地和模拟地的共地电阻降到最小。
二、数字地和模拟地处理的基本原则如下:如果把模拟地和数字地大面积直接相连,会导致互相干扰。
不短接又不妥。
对于低频模拟电路,除了加粗和缩短地线之外,电路各部分采用一点接地是抑制地线干扰的最佳选择,主要可以防止由于地线公共阻抗而导致的部件之间的互相干扰。
而对于高频电路和数字电路,由于这时地线的电感效应影响会更大,一点接地会导致实际地线加长而带来不利影响,这时应采取分开接地和一点接地相结合的方式。
另外对于高频电路还要考虑如何抑制高频辐射噪声,方法是:尽量加粗地线,以降低噪声对地阻抗;满接地,即除传输信号的印制线以外,其他部分全作为地线。
不要有无用的大面积铜箔。
地线应构成环路,以防止产生高频辐射噪声,但环路所包围面积不可过大,以免仪器处于强磁场中时,产生感应电流。
但如果只是低频电路,则应避免地线环路。
数字电源和模拟电源最好隔离,地线分开布置,如果有A/D,则只在此处单点共地。
低频中没有多大影响,但建议模拟和数字一点接地。
高频时,可通过磁珠把模拟和数字地一点共地。
模拟地、数字地与功率地

模拟地、数字地与功率地⼀、地的分类1.功率地功率地是负载电路负载电路或功率驱动功率驱动电路的零电位的公共基准地线。
由于负载电路或功率驱动电路的电流较强、电压较⾼电流较强、电压较⾼,所以功率地线上的⼲扰较⼤⼲扰较⼤,因此功率地必须与其他弱电地分别设置、分别布线与其他弱电地分别设置、分别布线,以保证整个系统稳定可靠地⼯作。
2.逻辑地/数字地数字地是系统中数字电路零电位的公共基准地线。
由于数字电路⼯作在脉冲状态脉冲状态,特别是脉冲的前后沿较陡或频率较⾼时,会在电源系统中产⽣⽐较⼤的⽑刺⽑刺,易对模拟电路产⽣⼲扰。
所以对数字地的接地点选择和接地线的敷设也要充分考虑。
尽量将电路中的模拟和数字部分分开,最后通过磁珠磁珠/电容/电感或0欧姆电阻欧姆电阻汇接到⼀起.3.模拟地模拟地是系统中模拟电路零电位的公共基准地线。
由于模拟电路既承担⼩信号⼩信号的处理,⼜承担⼤信号的功率处理⼤信号的功率处理;既有低频的处理,⼜有⾼频处理;模拟量从能量、频率、时间等都很⼤的差别,因此模拟电路既易接受⼲扰,⼜可能产⽣⼲扰既易接受⼲扰,⼜可能产⽣⼲扰。
所以对模拟地的接地点选择和接地线的敷设更要充分考虑。
理论上⼀样,地电位都是0,但是实际上,由于电流的存在,由于电流的存在,PCB 上同样⽹络名的点的电位是不同的,由电流的路径决定。
定。
起不同的名字是为了布线时可以保证各个地独⽴,不会互相⼲扰,⼀般只在供电电源出⼝处将各个地⽤⼀般只在供电电源出⼝处将各个地⽤0Ω电阻或⼩电感相连。
不同的电路接地要求是不同的,数字地与模拟地之间不能混⽤数字地与模拟地之间不能混⽤,同时由于电⼦线路存在分布参数分布参数,所以他们的电位也不是完全相同。
⼆、关于数字地与模拟地的隔离问题1.数字电路的频率⾼,模拟电路的敏感度强,对信号线来说,⾼频的信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件,对地线来说,整整个PCB 对外界只有⼀个结点对外界只有⼀个结点,所以必须在PCB 内部进⾏处理数、模共地的问题,⽽在板内部数字地和模拟地实际上是分开板内部数字地和模拟地实际上是分开的它们之间互不相连的它们之间互不相连,只是在PCB 与外界连接的接⼝处(如插头等),数字地与模拟地有接⼝处(如插头等),数字地与模拟地有⼀点短接短接,请注意,只有⼀个连接点。
什么是数字地和模拟地,处理原则又是什么

么是数字地和模拟地,处理原则又是什么什么是数字地和模拟地,处理原则又是什么,其实他们二者本质是一养的,就是数字地和模拟地都是地。
但是又有些不同,那我们又该如何区分他们,他们相互之间是否又有什么影响。
数字地、模拟地互相会影响不是因为一个叫数字,一个叫模拟,而是他们用了同一部电梯:地,而这部电梯所用的井道就是我们在PCB上布得地线。
模拟回路的电流走这条线,数字回路的电流也走这条线,本来无可厚非,线布着就是用来导通电流的,可问题出在这根线上有电阻!而且最根本的问题是走这条线的电流要去2 个不同的回路。
假设一下:有2股电流,数流,模流同时从地出发。
有2个器件:数字件和模拟件。
若2个回路不分开,数流模流走到数字件的接地端前的时候,损耗的电压为V=(数流+模流)X走线电阻,相当于数字器件的接地端相对于地端升高了V,数字器件不满意了,我承认会升高少许电压,数流的那部分我认了,但模流的为什么要加在我头上?同理模拟器件也会同样抱怨!什么是数字地和模拟地,处理原则又是什么两个解决方案:第1个:你布的PCB线没有阻抗,自然不会引起干扰,就像2、3楼直接往下跳,那是井道最宽的时候,也就是可以装一个无限大的电梯,自然谁都不影响谁,但谁都知道,This is mission impossible!第2个:2条回路分开走,数流,模流分开,既数地、模地分开。
同理,有时虽在模拟回路中,但也要分大、小电流回路,就是避免相互干扰。
所谓的干扰就是:2个不同回路中的电流在PCB走线上引起的电压,这2部分电压互相叠加而产生的。
下面再具体介绍,简单来说,数字地是数字电路部分的公共基准端,即数字电压信号的基准端;模拟地是模拟电路部分的公共基准端,模拟信号的电压基准端(零电位点)。
一、分为数字地和模拟地的原因由于数字信号一般为矩形波,带有大量的谐波。
如果电路板中的数字地与模拟地没有从接入点分开,数字信号中的谐波很容易会干扰到模拟信号的波形。
当模拟信号为高频或强电信号时,也会影响到数字电路的正常工作。
数字地与模拟地处理 一

数字地与模拟地处理一★数字地和模拟地处理的基本原则如下:1模拟地和数字地之间链接(1)模拟地和数字地间串接电感一般取值多大?一般用几uH到数十uH。
(2)用0欧电阻是最佳选择(1)可保证直流电位相等、(2)单点接地(限制噪声)、(3)对所有频率的噪声都有衰减作用(0欧也有阻抗,而且电流路径狭窄,可以限制噪声电流通过)。
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。
电容不通直流,会导致压差和静电积累,摸机壳会麻手。
如果把电容和磁珠并联,就是画蛇添足,因为磁珠通直,电容将失效。
串联的话就显得不伦不类。
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。
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。
2 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.3 电感与磁珠的区别: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。
数字地和模拟地之间的连接与关系

数字地和模拟地之间的连接与关系关于电路中的地,以我们最常用的MSP430系统作为例子吧。
电路中地是一个电路中公共电平参考点,不管是电路还是电源都以这地作为基准。
而这次我们要说的是“数字地和模拟地之间的连接与关系”,以下是个人的主观意见,如有不正确之处请大家能给予指正。
所谓数字地一般来说是指数字电路类型集合的公共参考地,而模拟地也是类同之意。
在一个复杂的电路系统中,往往会出现很不同类型的电路。
通常我们在以电路的工作类型或工作频率将其划分。
如数字、模拟之类划分或以速度或频率频段划分等。
在数字电路中,电路通常是处于开关状态,而在所有数字芯片接地端汇集在一起。
而这个汇集地因电路不停地开,这样在回流地端上也会因而产生一些开关高频噪声。
在设计PCB中若然这些电路处理不当的话,例如,将数字系统的地回流走线与模拟电路的地连接在一起。
这样很有可能将地噪声信号引入模拟电路中,若果引入的地方是模拟电路是放大部分。
那么很可能会将这些噪声进放大或干扰到模拟电路的正常工作或产生识动作等情况。
为了处理好这个可能性的发生,一个复杂的混合信号电路中我们在设计PCB时往往会将其电路类型进分开布局处理。
这样有利于减少数字电路对模拟电路的干扰。
通常在PCB中会采用一点汇流接地的方式来解决这种问题,如数字电路设计PCB时先采用公共地接点,而模拟同样处理。
在最后将数字地与模拟地同样汇接到电源的地端上进行一个电流回路。
另外,在数字电路中,同样要加增对电源的高频退耦处理,如最常用的有在电路供电端增加0.1uf的退耦电容。
这个电容通常用两个作用,其一是减少高频信号回路的高频电阻。
因为在高速开关中电路处于高速开关状态,电流需要快速流动。
然而,由于电源大电容的存在,同样由于大电容本身结构的原因当高速电流回流时大电容电感效应会对高速电流产生感抗。
这样从而增大了高速或高频信号回流的阻抗,这个对于模拟电路来说是很不利的。
此时增加了高频特性的退耦电容可以助于减少高频阻抗的产生。
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其实本质是对的,就是数字地,模拟地都是地,要明白为什么要分开,先听我说一个故事
公司所在的商务楼共有3楼,2楼是搞模拟的,3楼是做数字的,整幢楼只有一部电梯,平时人少的时候还好办,上2楼,上3楼互不影像,但每天早上上下班的时候就不得了了,人多得很,搞数字的要上3楼,总是被2楼的模拟影响,2楼模拟的人要下楼,总是要等电梯上了3楼,再下来,互相影响很是麻烦,
商务楼的物业为解决这个问题,提出了2个方案,
第1个
电梯扩大,可以装更多的人,
电梯大了是好,但公司会招人,人又多了,再换电梯,再招人...永远死循环,有一个办法到挺好,大家索性不要电梯,直接往下跳,不管2楼的,3楼的,肯定解决问题,但肯定会出问题
第2个
装2部电梯,一部专门上2楼,另一部专门上3楼
Wonderful!太机智了,这样2层楼面的工作人员就互不影响了。
End
明白了否?
数字地,模拟地互相会影响不是因为一个叫数字,一个叫模拟,而是他们用了同一部电梯--地,而这部电梯所用的井道就是我们在PCB上布得地线。
模拟回路的电流走这条线,数字回路的电流也走这条线,本来无可厚非,线布着就是用来导通电流的,可问题处在这根线上有电阻!
而且最根本的问题是走这条线的电流要去2个不同的回路。
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,数流,模流回走到数件的接地端前的时候,损耗的电压为v
v=(数流+模流)x走线电阻
相当于数字器件的接地端相对于地端升高了v
数字器件不满意了,我承认会升高少许电压,数流的那部分我认了,但模流的为什么要加在我头上?
同理模拟器件也会同样抱怨
2个解决方案
第1个:你布的PCB线没有阻抗,自然不会引起干扰,就像2、3楼直接往下跳,那是井道最宽的时候,也就是可以装一个无限大的电梯,自然谁都不影响谁,但谁都知道,this is mission impossible
第2个:2条回路分开走,数流,模流分开,既数地、模地分开。
同理,有时虽在模拟回路中,但也要分大、小电流回路,就是避免相互干扰。
所谓的干扰就是:2个不同回路中的电流在PCB走线上引起的电压,这2部分电压互相叠加而产生的。
模拟地和数字地单点接地
判断哪些是模拟地哪些是数字地:一般的模拟信号,那不用说了,一看就知道的了,当然是模拟地,还有工作电源、基准电源(Vref)的参考地也是模拟地,那么其余信号的参考地如:数据、地址、控制等数字逻辑地都是数字地,还有一些芯片上的地要注意一下,有些查datasheet的时候他写着DGND的是数字地,AGND 的是模拟地。
只要是地,最终都要接到一起,然后入大地。
如果不接在一起就是"浮地",存在压差,容易积累电荷,造成静电。
地是参考0电位,所有电压都是参考地得出的,地的标准要一致,故各种地应短接在一起。
人们认为大地能够吸收所有电荷,始终维持稳定,是最终的地参考点。
虽然有些板子没有接大地,但发电厂是接大地的,板子上的电源最终还是会返回发电厂入地。
如果把模拟地和数字地大面积直接相连,会导致互相干扰。
不短接又不妥,理由如上有四种方法解决此问题:
1、用磁珠连接;
2、用电容连接;
3、用电感连接;
4、用0欧姆电阻连接。
磁珠的等效电路相当于带阻限波器,只对某个频点的噪声有显著抑制作用,使用时需要预先估计噪点频率,以便选用适当型号。
对于频率不确定或无法预知的情况,磁珠不合。
电容隔直通交,造成浮地。
电感体积大,杂散参数多,不稳定。
0欧电阻相当于很窄的电流通路,能够有效地限制环路电流,使噪声得到抑制。
电阻在所有频带上都有衰减作用(0欧电阻也有阻抗),这点比磁珠强。
*跨接时用于电流回路*
当分割电地平面后,造成信号最短回流路径断裂,此时,信号回路不得不绕道,形成很大的环路面积,电场和磁场的影响就变强了,容易干扰/被干扰。
在分割区上跨接0欧电阻,可以提供较短的回流路径,减小干扰。
*配置电路*
一般,产品上不要出现跳线和拨码开关。
有时用户会乱动设置,易引起误会,为了减少维护费用,应用0欧电阻代替跳线等焊在板子上。
空置跳线在高频时相当于天线,用贴片电阻效果好。
*其他用途*布线时跨线
调试/测试用
临时取代其他贴片器件
作为温度补偿器件
更多时候是出于EMC对策的需要。
另外,0欧姆电阻比过孔的寄生电感小,而且过孔还会影响地平面(因为要挖孔)。
大尺寸的0欧电阻还可当跳线,中间可以走线
还有就是不同尺寸0欧电阻允许通过电流不同,一般0603的1A,0805的2A,所以不同电流会选用不同尺寸的还有就是为磁珠、电感等预留位置时,得根据磁珠、电感的大小还做封装,所以0603、0805等不同尺寸的都有了
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0欧姆电阻一般用在混合信号的电路中,在这种电路中为了减小数字部分和模拟部分的相互干扰,他们的电源地线都是分开布的,但在电源的入口点又需要连在一起,一般是通过0欧姆电阻连接的,这样既达到了数字地和模拟地间无电压差,又利用了0欧姆电阻的寄生电感滤除了数字部分对模拟部分的干扰.
★地的连接一般用电感,电源的连接也用电感,而对信号线则采用磁珠?
但实际上磁珠应该也能达到吸收高频干扰的目的啊?而且电感在高频谐振以后都不能再起电感的作用了……
先必需明白EMI的两个途径,即:辐射和传导,不同的途径采用不同的抑制方法。
前者用磁珠,后者用电感。
对于扳子的IO部分,是不是基于EMC的目的可以用电感将IO部分和扳子的地进行隔离,比如将USB的地和扳子的地用10uH的电感隔离可以防止插拔的噪声干扰地平面?
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。
在模拟地和数字地结合的地方用磁珠。
数字地和模拟地之间的磁珠用多大
磁珠的大小(确切的说应该是磁珠的特性曲线)
取决于你需要磁珠吸收的干扰波的频率
为什么磁珠的单位和电阻是一样的呢??都是欧姆!!
磁珠就是阻高频嘛,对直流电阻低,对高频电阻高,不就好理解了吗,
比如1000R@100Mhz就是说对100M频率的信号有1000欧姆的电阻
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。
磁珠的datasheet上一般会附有频率和阻抗的特性曲线图。
一般以100MHz为标准,比如2012B601,就是指在100MHz的时候磁珠的Impedance为600欧姆。
对于模拟与数字共地的原因:还因为他们使用了同一个电源。
即若将模拟部分与数字部分分开提供电源,则不需要公地
公地问题也关系到系统的问题。
通常说来,很多资料上都要求数字地和模拟地分开走线并在最后一点接地,但至于为什么要做这个要求,这样做和不这样做有那些弊端和好处?如果弄清楚了问题的实质,那么事情就很好处理了。
理解一、数字地和模拟地要求分开走线是处于模拟信号完整性的要求,我们都知道数字电路往往存在大量的快速门翻转动作,这些动作将造成数字部分的电源上有很大的谐波存在,谐波产生的原因无非是门电路动作的时候,对电源电流的消耗‘申请’是各不相同的,为了帮助理解可以用现实中的电感帮助分析,门电路只有0/1两种状态,对应着电感的通断两种状态,我们很容易明白,在电感两断快速的通断电流将会产生很大量的谐波,当然数字电路肯定不能如此简单等效,如此举例,纯粹是为了帮助没有理解力的初学者理解方便。
理解二、大量的谐波对模拟信号是致命的,这个属于常识问题,不需要做太详细的解释,举例来说,一个模拟信号送给了一个AD芯片采集,如果在这个模拟信号叠加了大量的谐波成分,那么AD采集的结果必然是不准确的,特别是对现在很多高精度的西格玛-迭尔塔型的AD芯片,这个影响可能会更大,因为它对谐波更敏感。
理解三、分开走线和不分开走线谁更好?
没有谁最好的结论,按照电路按模块布局的要求也应该分开走线,但不分开是不是就不行了呢?那肯定也不是,PCB走线其实是一个比写代码更讲究艺术的工作,我个人理解将折中发挥到了极至才是PCB走线的最高境界,但一个折中关系很广,很难用一些东西完全包含,所以能做到信号完整分析就很不错了,对于一个产品来说,你满足了开发的技术要求就可以了,所以如果你没有分开走,但也满足你对信号的要求,那么也是可以的。
理解四、回答LZ的问题
LZ的意思是说,它的模拟地和数字地无法分开,所以无法做到按要求走线。
这是明显的对概念理解不清,分开走线是板上走线,最后总是要汇集到最终的电源,但在汇集之前,有经验的工程师总会做一些特殊的电路防止这两者之间的简单相连,例如数字地部分可能简单处理就可以了,但模拟分支可能要做更多的滤波去噪的电路,至于这些电路怎么做,那估计要根据产品讲了,有一些通用的准则,但这些通用的准则都是一些指导性意见,至于如何实际运用,必须和实际结合起来才有意义。