数字电路与模拟电路设计
模拟电子技术与数字电子技术的比较分析

模拟电子技术与数字电子技术的比较分析模拟电子技术与数字电子技术是电子工程领域中两种非常重要的技术,它们在不同领域都有着广泛的应用。
本文将对这两种技术进行比较分析,探讨它们的优缺点和适用范围,希望能够帮助大家更好地理解和应用这两种技术。
一、模拟电子技术与数字电子技术的基本概念1.1 模拟电子技术模拟电子技术是指通过各种电子元件和电路来处理模拟信号的一种技术。
在模拟电子技术中,信号是以连续的形式存在的,可以用电压、电流、频率等来表示。
模拟电子技术的主要特点是对信号进行连续的处理和传输,它可以实现对信号的放大、滤波、调制等操作。
2.1 技术原理从技术原理上来看,模拟电子技术和数字电子技术有着根本的不同。
模拟电子技术是基于模拟信号的连续处理,它的运算过程是基于电压、电流等连续物理量进行的。
而数字电子技术则是基于数字信号的离散处理,它的运算过程是基于0和1这两个离散的状态进行的。
由于技术原理的不同,模拟电子技术和数字电子技术在处理信号和数据时有着不同的特点。
2.2 精度和误差在信号和数据处理中,精度和误差是非常重要的指标。
模拟电子技术在信号处理中具有很高的精度,可以实现对信号的精确放大、滤波等操作。
由于电路中存在着各种元件的非线性特性和环境的干扰,模拟电子技术在长距离传输和长时间处理时会产生较大的误差。
而数字电子技术在信号处理中虽然不如模拟电子技术那样精确,但是由于其信号是以数字形式存在的,可以通过纠错编码等手段减小误差,使得信号的传输和处理更加稳定和可靠。
2.3 灵活性和适用范围模拟电子技术具有很高的灵活性,可以处理各种不同类型的信号和波形,适用范围非常广泛。
它在音频信号处理、射频信号处理等领域有着广泛的应用。
模拟电子技术对环境和温度的变化比较敏感,需要使用各种调节元件来维持稳定的工作状态,因此在一些工业控制和通信系统中受到了限制。
而数字电子技术在信息处理和数字信号处理方面具有很高的灵活性,可以通过软件程序来实现各种不同的处理和运算,适用范围非常广泛。
电子系统设计知识点

电子系统设计知识点电子系统设计是指在电子技术领域中,通过理论与实践相结合,采用适当的设计方法和技术,设计出满足特定功能需求的电子系统的过程。
电子系统设计涉及到多个知识领域,包括电路设计、信号处理、通信原理等。
下面将介绍一些电子系统设计中的重要知识点。
一、模拟电路设计在电子系统设计中,模拟电路设计是基础且重要的一部分。
模拟电路是以连续时间和连续幅度的信号为基础,使用电子元器件构建的电路。
模拟电路设计的主要内容包括放大器设计、滤波器设计、稳压电源设计等。
设计时需要考虑电路的性能指标,如增益、带宽、失真等,以及电路的稳定性和可靠性。
二、数字电路设计数字电路设计是指采用逻辑门、触发器、计数器等数字元件和数字电路模块,通过逻辑运算和时序控制等方式实现逻辑功能的电路设计。
数字电路设计的主要内容包括逻辑门电路设计、时序电路设计和组合电路设计等。
设计时需要考虑电路的逻辑功能是否满足需求,电路的功耗和噪声等因素。
三、嵌入式系统设计嵌入式系统设计是指将计算机技术与电子技术相结合,将计算能力和控制能力嵌入到各种电子设备中,实现特定功能的系统设计。
嵌入式系统设计的主要内容包括微控制器选择与应用、实时操作系统设计、接口设计等。
设计时需要综合考虑系统的计算能力、存储空间、接口要求以及功耗等因素。
四、通信系统设计通信系统设计是指用来传输信息的电子系统的设计。
通信系统设计的主要内容包括调制解调器设计、编码译码器设计、信道编码与纠错设计等。
设计时需要考虑信号传输的可靠性、抗干扰能力以及系统的带宽和速率等。
五、电源系统设计电源系统设计是指为电子设备提供稳定、可靠的电源的设计。
电源系统设计的主要内容包括直流电源设计、交流电源设计、电池管理系统设计等。
设计时需要考虑电源的输出稳定性、效率和噪声等指标。
六、硬件描述语言(HDL)硬件描述语言(HDL)是一种用于电子系统设计的计算机语言。
HDL可以描述电路的结构和行为,用于模拟和验证电子系统设计。
数字模拟混合电路设计

江苏经贸职业技术学院毕业设计(论文)题目:数字和模拟混合系统的设计201 5 年05 月10 日数字和模拟混合系统的设计摘要本文通过讨论数模混合电路系统的设计。
了解数模混合系统电路的现状,了解数模混合电路在实际应用中有哪些难点,知道模混合系统电路的缺陷,通过成功案例的分析,找到解决模混合系统电路的缺陷,使数模混合电路更加完善。
文章首先了解数模混合电路系统设计的特点,通过软件的分析,对数模混合电路的发展状况进行了解,对数模混合电路的干扰进行分析,如何解决这些问题进行探讨,以及遗留的问题进行分析,对数模混合电路的一些关键问题进行阐述。
以及数模混合电路的集成电路进行的数字、模拟模块的划分。
以便了解更多的关于数模混合电路的知识。
关键词现状难点缺陷解决方法The desig n of digital and an alog mixed systemAbstract This paper discusses the design of mixed circuit system. The status quo of mixed circuit knowledge, understand the mixed circuit and what are the difficulties in the practical applicati on, know the defect mode of hybrid system circuit, through the an alysis of successful cases, find a solution to the defect mode mixing circuit, the mixed circuit more perfect.Firstly, understand the characteristics of digital analog hybrid circuit design system, through the software analysis, to understand the development of mixed circuit, analyze the interferenee in mixed sig nal circuits, discusses how to solve these problems, and the rema ining problems are analyzed, some key problems of mixed circuit were described. Division and analog IC circuit, the digital simulation module. In order to understand more about the mixed circuit knowledge.Keywords Prese nt situatio nThe difficultyDefectSolutio n引言 (5)第一章数模混合电路的现状分析 (6)1.1 数模混合电路的现状 (6)1.2 数模混合电路问题的产生 (6)1.3 数模混合电路的现有解决方案 (6)第二章数模混合电路案例 (7)2.1 模拟电路部分. (7)2.2 数字电路部分. (7)2.3 数模混合时钟电路 (7)2.3.1 模拟电路原理图 (8)2.3.2 模拟电路仿真图 (8)2.3.3 数模混合时钟电路显示仿真图 (9)第三章数模混合电路的问题与分析 (10)3.1 数模混合电路的解决分割问题方案 (10)3.1.1 按电路功能分割接地面 (10)3.1.2 采用局部接地 (11)3.1.3 采用“统一地平面” (12)3.1.4 数字和模拟电源做为电源面分割 (13)3.2 数模混合电路缺陷解决方案不足 (13)3.3 解决方案实施重点 (13)3.4 数模混合电路未来的发展 (13)第四章数模混合电路噪音解决方案的的总结 (14)参考文献 (15)由于数字技术的飞速发展,数模混合系统在社会中得到广泛运用,特别在计算机技术等电子产品中的高速发展中普及,在现在通信、控制及检测领域中,信号的处理都是运用了模数混合技术。
模拟与数字混合信号集成电路设计方法与技巧

模拟与数字混合信号集成电路设计方法与技巧数字混合信号集成电路(Analog Mixed-Signal Integrated Circuit,简称AMS IC)是同时包含了模拟电路和数字电路的集成电路。
它可以完成模拟信号处理和数字信号处理两种功能,广泛应用于各种领域,例如通信、消费电子、汽车电子等。
在设计AMS IC时,需要考虑到模拟电路和数字电路之间的相互影响,以及相应的设计方法和技巧。
首先,AMS IC设计需要综合考虑模拟电路和数字电路。
模拟电路主要用于接收和处理模拟信号,需要考虑到噪声、幅度范围、线性度、频率响应等因素。
数字电路主要用于处理和传输数字信号,需要考虑到时钟、功耗、面积、速度等因素。
在设计AMS IC时,需要找到一个平衡点,既能满足模拟电路的性能要求,又能满足数字电路的性能要求。
其次,AMS IC设计需要注意模拟电路和数字电路之间的相互影响。
模拟电路的性能对数字电路有直接影响,例如模拟电路的噪声和非线性度会降低数字电路的性能。
数字电路的操作也会对模拟电路产生影响,例如时钟的频率和相位会影响模拟电路的采样和重建性能。
因此,在设计AMS IC时,需要仔细分析和评估这些影响,并采取相应的措施来降低不良影响。
在AMS IC设计中,还需要考虑一些特殊技巧和方法。
首先,需要设计合适的模拟-数字界面电路,将模拟信号转换为数字信号,并将数字信号转换为模拟信号。
这些界面电路需要满足高速传输、低功耗、低噪声等要求。
其次,需要采取合适的电源和接地策略,以降低模拟电路和数字电路之间的干扰。
例如,可以采用分层供电和模拟数字分隔,减少共模噪声的影响。
此外,还需要合理选择器件和工艺,例如选择高性能模拟电路器件、互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺等,以实现设计需求。
在实际AMS IC设计中,还需要运用一些常用的技巧和工具。
例如,可以采用模拟电路仿真工具来评估模拟电路的性能,例如SPICE。
可以采用时序分析工具来评估数字电路的性能,例如伊凡威尔科技公司的PrimeTime。
模拟电路和数字电路自学手册

模拟电路和数字电路自学手册模拟电路和数字电路自学手册一、引言模拟电路和数字电路是电子工程中的重要基础,对于学习电子技术的人来说,掌握这两个领域的知识至关重要。
本文将从模拟电路和数字电路的基础知识开始,逐步深入,帮助读者全面理解这两个领域的重要概念和技术。
二、模拟电路基础1. 电路和信号在模拟电路中,电路是由电子元件如电阻、电容、电感等组成的,而信号是电路中传输的信息。
电路的基本概念和信号的特性是模拟电路学习的重点之一,了解这些概念有助于理解电路的工作原理。
2. 放大器放大器是模拟电路中的重要组件,可以放大信号的幅度或者改变信号的相位。
常见的放大器包括运放放大器和功放,它们在电子设备中起着至关重要的作用。
3. 滤波器滤波器用于滤除电路中的特定频率成分,常见的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器。
理解滤波器的工作原理对于电路设计和信号处理至关重要。
三、数字电路基础1. 数字电路概述数字电路是使用数字信号进行信息传输和处理的电路,它是现代电子设备中的核心组成部分。
数字电路的基础包括布尔代数、逻辑门和组合逻辑电路等内容。
2. 逻辑门与编码器逻辑门是数字电路中的基本组件,包括与门、或门、非门等。
编码器则用于将输入的信息转换为特定的编码形式,它们是数字电路设计中的基础知识。
3. 计数器和寄存器计数器和寄存器是数字电路中常用的功能模块,它们用于进行数据的计数和存储。
理解这些功能模块对于理解数字电路的工作原理至关重要。
四、综合应用1. 模拟数字转换模拟数字转换是模拟电路和数字电路相结合的重要技术,它用于将模拟信号转换为数字信号或者将数字信号转换为模拟信号。
了解模拟数字转换的原理对于理解现代电子设备至关重要。
2. 信号处理信号处理是模拟电路和数字电路的重要应用领域,它涉及滤波、放大、编码、解码等技术。
掌握信号处理的原理有助于理解和设计复杂的电子系统。
五、总结与展望通过本文的介绍,读者可以深入了解模拟电路和数字电路的基础知识和重要概念。
电路设计 仿真与PCB设计从模拟电路 数字电路 射频电路 控

内容摘要
《电路设计、仿真与PCB设计从模拟电路、数字电路、射频电路、控制》这本书全面涵盖了电路 设计的各个方面,包括模拟电路、数字电路、射频电路和控制电路。通过本书的阅读,读者将深 入了解各种类型电路的基本组成和工作原理,同时掌握相关的设计和仿真技术。本书还提供了大 量的应用案例,使得读者可以更好地理解并应用所学知识。 展望未来,随着科技的不断发展,电路设计技术也将不断进步。对于读者来说,通过本书的学习, 可以打下坚实的理论基础,并培养出解决实际问题的能力。在此基础上,可以进一步学习和应用 最新的电路设计技术和工具,以适应不断变化的市场需求和技术趋势。
阅读感受
阅读感受
《电路设计、仿真与PCB设计从模拟电路、数字电路、射频电路、控制》这本书的读后感 在这篇短文中,我将分享关于《电路设计、仿真与PCB设计从模拟电路、数字电路、射频电路、 控制》这本书的读后感。这本书由著名的电子工程师张三所著,主要涵盖了电路设计的各个方面, 包括模拟电路、数字电路、射频电路和控制系统。通过阅读这本书,我对电路设计有了更深入的 理解,同时也收获了许多实用的设计技巧。 整本书的写作风格清晰简洁,内容丰富,具有很高的实用价值。作者张三以其深厚的专业知识和 丰富的实践经验,详细地介绍了各种类型的电路设计和仿真技巧。通过阅读这本书,我深刻地感 受到了电路设计的魅力和挑战。 书中最具启发性的部分是关于电路设计的思路和仿真技巧。作者不仅提供了很多实用的设计方法, 还通过具体的案例分析,使读者更好地理解和掌握这些方法。
电路设计、仿真与PCB设计从模拟电 路、数字电路、射频电路、控
读书笔记
01 思维导图
03 精彩摘录 05 目录分析
目录
02 内容摘要 04 阅读感受 06 作者简介
思维导图
模拟电路与数字电路的转换
失真的原因与解决方法
失真原因
模拟电路中的失真主要源于元件的非线性特性,如放大器的增益和相位失真,而数字电路中的失真则 主要源于量化误差和时钟抖动。
解决方法
对于模拟电路中的失真,可以通过选用高性能元件、优化电路设计、减小信号幅度等方法来减小失真 ,对于数字电路中的失真,可以通过提高量化精度、优化时钟源和减小信号幅度等方法来减小失真。
新材料与新工艺的应用
新材料
随着科技的进步,新型半导体材料如碳纳米管、二维材料等开始应用于模拟电路与数字 电路的转换领域,这些新材料具有更高的电子迁移率和稳定性,能够提高转换器的性能
和可靠性。
新工艺
纳米工艺、三维集成技术等新型工艺不断涌现,使得转换器能够实现更小尺寸、更高集 成度和更低功耗,为便携式和穿戴式电子设备的发展提供了有力支持。
THANKS
感谢观看
A/D转换器的作用
A/D转换器是将模拟信号转换为数字信号的电子器件,是模拟电路与数字电路 之间的重要接口。
A/D转换器的分类
根据工作原理和应用领域,A/D转换器可分为逐次逼近型、并行比较型和积分 型等类型。
D/A转换器
D/A转换器的作用
D/A转换器是将数字信号转换为模拟信号的电子器件,广泛应用于数字控制系统 、信号处理等领域。
模拟电路与数字电路的转 换
• 引言 • 模拟电路与数字电路的基本概念 • 模拟电路与数字电路的转换方法 • 转换过程中的噪声与失真 • 转换电路的设计与优化 • 转换技术的发展趋势与挑战
01
引言
转换的必要性
数字信号处理的需求
模拟电路与数字电路1章
RL RL Ro
RL AV AVO RL Ro Vi
Vo
Ro <<RL
Ri Vi Vs Rs Ri
Ri >> R s
电压放大电路适合于信号 源内阻RS较小且RL负载较 大场合。
电流放大 电路模型
Ro I o AIS I i RL Ro
Analog circuits and digital circuits
1、课堂要求 2、作业 3、实验 4、成绩
1
绪
论
本章主要介绍电子技术的一些名词、 术语、基本概念,简要介绍电子系统的基 本组成,分析其内部各电路之间的信号流 向及接口关系,最后介绍电子电路的特点 和分析方法,为学好这门课程奠定基础。
• Bipolar digital integrated circuit • Transistor-Transistor Logic - TTL • Approximately 40 components on a chip • Small Scale Integration - SSI • Quad 2-input NAND
Moore’s Law
1.00E+10 1.00E+09
NO. OF TRANSISTORS
1.00E+08 1.00E+07 1.00E+06 1.00E+05
1.00E+04
1.00E+03 1.00E+02 1.00E+01
1.00E+00
1962 1968 1974 1980 1986 1992 1998 2004
模拟电路和数字电路自学手册
模拟电路和数字电路自学手册模拟电路和数字电路是电子工程中最基本的两个领域,它们是电子系统的基础。
本模拟电路和数字电路自学手册旨在帮助读者了解电子电路的基本原理、设计方法和实际应用。
本手册将分为四个主要部分,分别是电子基础知识、模拟电路、数字电路和应用实践。
第一部分电子基础知识这一部分主要介绍了电子学的基础知识,包括电子元件的基本原理、电路分析方法和电子电路中常用的电压、电流和功率单位。
读者将了解到基本的电路定律和分析技术,为后续的学习打下基础。
第二部分模拟电路这一部分将重点介绍模拟电路的原理和设计方法。
包括放大器、滤波器、振荡器、功率放大器等常见电路的设计原理和特性分析。
读者将学习到如何使用传统的模拟电路元件如二极管、晶体管和运放等来实现电路功能,并学会使用电路仿真软件进行实际设计和调试。
第三部分数字电路这一部分将介绍数字电路的基本原理和设计方法。
包括逻辑门、组合逻辑电路、时序逻辑电路等数字电路的设计原理和性能分析。
读者将学习到数字电路的基本概念、布尔代数和逻辑设计技术,并学会使用数字电路仿真软件进行实际设计和验证。
第四部分应用实践这一部分将介绍电子系统设计和应用实践中的一些常见问题和技术。
包括电源设计、信号处理、通信电路、嵌入式系统等方面的内容。
读者将了解到电子系统设计中的一些关键问题和解决方案,并通过实例了解到电子电路在实际应用中的作用和价值。
本手册旨在通过系统、全面的介绍,帮助读者在自学的过程中理解电子电路的基本原理和设计方法,并通过实际应用实践的学习,提升自己的电子电路设计和应用能力。
希望本手册能对广大读者在学习和实践中起到一定的指导作用,同时也欢迎读者对本手册提出宝贵的意见和建议,以完善本手册的内容。
数字电路课程设计(5篇)
数字电路课程设计(5篇)第一篇:数字电路课程设计数字电路课程设计要求:1.结合所学知识设计一简单实用电路(建议选多功能数字钟),并在实验室里完成实物电路的连接调试。
2.每人独立完成一篇课程论文,论文至少2000字,可手写,也可打印(打印稿的格式另附)。
3.要求写出设计背景,理论基础,设计思路,设计过程,调试过程,仿真过程(可选),最终电路等。
4.总结所设计电路的优点,缺点,改进方向。
5.严禁抄袭,所有雷同论文均以0分计。
6.选多功能数字钟的同学在数字电路实验室完成实验。
选其它题目的同学所需软硬件资源请自行解决。
第二篇:数字电路课程设计一、设计报告书的要求: 1.封面2.课程设计任务书(题目,设计要求,技术指标等)3.前言(发展现状、课程设计的意义、设计课题的作用等方面)。
3.目录4.课题设计(⑴ 写出你考虑该问题的基本设计思路,画出一个实现电路功能的大致框图。
⑵ 画出框图中的各部分电路,对各部分电路的工作原理应作出说明。
⑶ 画出整个设计电路的原理电路图,并简要地说明电路的工作原理。
⑷ 用protel画原理电路图。
(5)用Multisim或者Proteus画仿真图。
5.总图。
6.课题小结(设计的心得和调试的结果)。
7.参考文献。
二、评分依据:①设计思路,②单元电路正确与否,③整体电路是否完整,④电路原理说明是否基本正确,⑤报告是否清晰,⑥答辩过程中回答问题是否基本正确。
三、题目选择:(三人一组,自由组合)(设计要求,技术指标自己选择)1、基于DC4011水箱水位自动控制器的设计与实现水箱水位自动控制器,电路采用CD4011四与非门作为处理芯片。
要求能够实现如下功能:水箱中的水位低于预定的水位时,自动启动水泵抽水;而当水箱中的水位达到预定的高水位时,使水泵停止抽水,始终保持水箱中有一定的水,既不会干,也不会溢,非常的实用而且方便。
2、基于CD4011声控、光控延时开关的设计与实现要求电路以CD4011作为中心元件,结合外围电路,实现以下功能:在白天或光线较亮时,节电开关呈关闭状态,灯不亮;夜间或光线较暗时,节电开关呈预备工作状态,当有人经过该开关附近时,脚步声、说话声、拍手声等都能开启节电开关。
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数字电路与模拟电路设计
IC与LSI的功能大幅提升使得高压电路与电力电路除外,几乎所有的电路都是
由半导体组件所构成,虽然半导体组件高速、高频化时会有EMI的困扰,不过为
了充分发挥半导体组件应有的性能,电路板设计与封装技术仍具有决定性的影
响。
模拟与数字技术的融合
由于IC与LSI半导体本身的高速化,同时为了使机器达到正常动作的目的,
因此技术上的跨越竞争越来越激烈。虽然构成系统的电路未必有clock设计,但
是毫无疑问的是系统的可靠度是建立在电子组件的选用、封装技术、电路设计与
成本,以及如何防止噪讯的产生与噪讯外漏等综合考虑。机器小型化、高速化、
多功能化使得低频/高频、大功率信号/小功率信号、高输出阻抗/低输出阻抗、
大电流/小电流、模拟/数字电路,经常出现在同一个高封装密度电路板,设计者
身处如此的环境必需面对前所未有的设计思维挑战,例如高稳定性电路与吵杂
(noisy)性电路为邻时,如果未将噪讯入侵高稳定性电路的对策视为设计重点,
事后反复的设计变更往往成为无解的梦魇。模拟电路与高速数字电路混合设计也
是如此,假设微小模拟信号增幅后再将full scale 5V的模拟信号,利用10bit
A/D转换器转换成数字信号,由于分割幅宽祇有4.9mV,因此要正确读取该电压
level并非易事,结果造成10bit以上的A/D转换器面临无法顺利运作的窘境。
另一典型实例是使用示波器量测某数字电路基板两点相隔10cm的ground电位,
理论上ground电位应该是零,然而实际上却可观测到4.9mV数倍甚至数十倍的
脉冲噪讯(pulse noise),如果该电位差是由模拟与数字混合电路的grand所造
成的话,要测得4.9 mV的信号根本是不可能的事情,也就是说为了使模拟与数
字混合电路顺利动作,必需在封装与电路设计有相对的对策,尤其是数字电路
switching时,ground vance noise不会入侵analogue ground的防护对策,同
时还需充分检讨各电路产生的电流回路(route)与电流大小,依此结果排除各种
可能的干扰因素。以上介绍的实例都是设计模拟与数字混合电路时经常遇到的瓶
颈,如果是设计12bit以上A/D转换器时,它的困难度会更加复杂。
虽然计算机计算速度很快,不过包含身边物理事象在内的输入数据都是模
拟数据,因此必需透过计算机的A/D转换器,将模拟信号转换成为数字信息,不
过模拟的输出信号level比数位信号低几个位数,一旦遇到外部噪讯干扰时,模
拟信号会被噪讯盖住,虽然模拟在恒时微小变化量上具有非常重要的意义,不过
若被外部噪讯掩盖时就不具任何价值,尤其是温度、湿度、压力等模拟量是模拟
信耗的基础,它对微弱的模拟电路具有决定性的影响。为配合数字机器高速化的
趋势,今后对高速模拟化技术的要求会越来越高。如图1所示随着数字高速化,
数字信号也越来越近似模拟信号波形,为了忠实传送如此的信号必需使用模拟式
的思维来往处理,也就是说高速化时代数字设计者必需同时需兼具模拟素养。
模拟电路注意事项
2是设计模拟电路时必需注意得事项,除此之外电路图上仍存有许无法描述的设
计要素,会以导线形式、浮游容量等形态造成电路特性变动,为了确保电路的可
靠性因此必需将这些设计要素充分纳入电路设计、封装设计与电路板设计。
图2 设计高频电路时主要检讨项目list
(1).round并非零奥姆
虽然一般的电路图的接地(ground)阻抗都标示零奥姆,事实上电路
pattern不可能没有阻抗(impedance)(图3),也就是说当电流流入电路pattern
时必然会产生压降现象,而该压降却是各种问题的根源。例如双面电路板的送信
端与收信端以两点连接时,接地间的阻抗与大电流或是switching所产生的过渡
电流,会造成两点间发生电位差,如果该电压成为噪讯电压与信号重迭的话,就
会导致误差甚至使组件损坏,因此必需针对SN比进行有效的对策。
图3 电路pattern的阻抗
(2).共通阻抗
如第(1)项所述为了杜绝接地间产生电位差,单点接地设计成为数字模拟混载电
路常用的手法(图4),不过这种设计能够处理的频率有一定的限度,即使采用粗
短导线pattern,但是当频率超过数MHz时就有可能进入发生问题的范围,因此
如何确实掌控接地线的电流与阻抗造成的压降关系,成为设计上非常重要的课
题。图5是典型的电路pattern对策实例,虽然该对策具有充分的共通阻抗概念,
不过还是存有许多困难点。由于better ground可大幅减少烦琐的设计,因此最
近高频电路几乎都是采用多层电路板。
图4 单点ground电路
图5 典型的共通阻抗电路
设计模拟数字混载电路时必需注意的是数字电路switching会产生过渡电
流,由于过渡电流会流入复归电路的接地端,为了防止该电流流入模拟电路的接
地端,因此模拟电路与数字电路的接地端,通常会在入口处作单点接地设计,如
果这样的防护设计还是会对模拟与数字电路造成影响时,就必需在模拟电路的接
地端插入高频用ferrite core(ground beads),主要原因是提高模拟电路的的
阻抗(从数字电路观之)具有很好的效果。如果高速数字电路各信号发生延迟现象
时,就需同时对tinning进行同步化,利用极大过渡电流的流动获得如图6所示
之De-coupling电容效应,但是前提是必需谨慎选用合适的容量值,否则就无法
获得预其的效果。此外驱动模拟数字混载电路的电源若是单电源设计时,必需将
模拟与数字的电源作电气绝缘。图7是典型的模拟与数字电路电源部分作电气绝
缘的电路设计。
图6 De-coupling电容效应
图7 典型的模拟数字电路单电源的De-coupling
(3).高输入阻抗电路
直流增幅或是近似直流的低频微小电流、电压增幅时,如果使用FET等高
输入
operation-amplifier,必需注意以下几种漏电现象:
(a).电流增幅时必需注意输入偏压(bias)电流。
如图8所示信号电流 作电压转换获得1V输出电压,由于误差为1%因此输入偏
压电流需低
图8 典型的电流增幅电路
(b).电压增幅时必需注意输入阻抗(impedance)。
如图9所示信号电流 以输入电阻 作电压转换获得1V输出电压
,由于误差为1%因此operation-amplifier的输入阻抗必需大于100MΩ。
图9 典型的电压增幅电路
(c).PCB的漏电流对信号电流的影响。
如果PCB的漏电会影响信号电流时,必需考虑装设grounding,不过需注意
的是浮游容量增加,可能会使高频领域特性降低。