使用模拟和数字集成电路布局

比较数字和模拟信号示波器

我们中的一些人渴望一个更简单的时候,一切都可以在数字和模拟域。现在,你不能摆脱纯粹的数字或模拟系统运行在复杂的电子产品。混合信号多氯联苯是常态,使旧的过时的布局策略。

我们生活在一个非线性模拟世界,事情才真正成为数字或线性在纸上。模拟和数字集成电路之间的差异开始信号波形和它不结束与正确的布局选择。使用正确的布局策略可以帮助确保信号从模拟和数字集成电路(ICs)保持清洁,不相互干扰。

线性与非线性电路

模拟集成电路的线性和非线性变化。从一个模拟输出信号线性集成电路将输入信号的比例。换句话说,如果你图输出信号与输入信号,他们将是一个直线相关的曲线。这不是非线性模拟电路的情况。输出信号的曲线不是直线。这些集成电路的输出信号通常展品在高输入电压饱和。

两个电路的常见例子表现出非线性输出晶体管和二极管的元素。二极管的输出是一个指数函数的输入电压。晶体管,最初线性输出信号在低输入电压但输出很快浸透到一个恒定的输出输入电压一旦足够大。

非线性模拟电路可以表现出非线性响应时间仍然表现出输出信号的线性响应。这意味着,非线性效应产生取决于输入频率,而不是输入电压。一个常见的模拟集成电路,在输入交流信号是一个非线性放大器电路。放大电路的转换速率(即。单位时间的最大输出电压变化)将限制其响应速度。如果高频正弦波形的输入放大器的转换速率低,输出将类似三角波响应速率饱和烃转换速率。

大多数电路非线性元素并不那么容易检查分析,这意味着电路中电流和电压必须计算数值。无论你是使用模拟或数字集成电路(或两者),一个伟大的仿真包可以帮助你模型和验证你的设备的功能。

噪音和PCB布局意味着什么

不幸的是,数字集成电路噪声兽相比,模拟集成电路。数字信号与给定的切换频率,功率谱将集中力量在更多的频率相比,一个模拟信号具有相同的频率和振幅。再加上许多噪声源在数字电路,和噪声数据中可以显著提高模拟和数字集成电路。

取决于你的IC电路元素混合,模拟集成电路的输出信号可以表现出强烈的非线性。由定义,与此同时,数字集成电路的非线性和逻辑处理电路分段非线性。因为噪音是不可避免的在任何信号,这些电路元素的方式应对噪声之间的关系取决于输入和输出信号(称为传递函数)。

无论你正在与数字或模拟集成电路,你应该总是使用抑制辐射的最佳实践和EMI进行串扰、反射信号。你不能完全去除白噪声过滤。例如,如果您想要删除白噪声的正弦信号带通滤波器,你只会过滤掉噪声频率远离带中心。使用可靠的布局实践可以帮助你降低噪音水平如此之低,他们变得不可测的。

模拟、数字混合信号布局

使用模拟和数字集成电路在同一多氯联苯需要分开你的董事会为模拟和数字的功能块。模拟部分应放置在地面模拟飞机,同时保持隔离整个PCB。这同样适用于数字集成电路:他们应该放在自己的地平面。每种类型的组件只能路由在自己的地平面。

一个地平面分为数字和模拟部分,同时仍然连接。连接两个平面的最好的地方是在电源附近。噪声诱导的一架飞机将被阻止进入其他飞机的高阻抗返回路径。噪声信号在一架飞机将被禁止进入模拟飞机和耦合噪声回模拟信号,反之亦然。相反,噪声诱导的地区将不得不遵循电抗最小的路径回到地区并最终与电源相连。

数字和模拟之间的分离距离地平面的部分在你的布局也很重要。即使两个地面飞机平,他们仍然几个电容,所以噪音在一个部分仍然可以两到其他部分。一般来说,你应该选择一个更广泛的分离,如果空间允许,因为这将降低等效电容,从而增加地面飞机之间的等效阻抗。

你的模拟和数字组件可以和睦相处

如果你正在与混合信号集成电路,你有一个问题,因为你需要把它们同时在地面模拟和数字部分。老ICs没有完全独立的模拟和数字针在一个混合信号集成电路到每一方的双列直插式组件(下降)。值得庆幸的是,新的ICs做单独的针通过这种方式,让你挂载IC在两个地面的飞机。包的大小将限制在这种情况下,你的地平面之间的分离。

最好的PCB设计软件包使它容易处理模拟,数字,或混合信号电路板。如果你的设计方案包括仿真能力,你就可以在你的设计和评估潜在的噪音问题解决这些问题在你的董事会来之前的生产线。

节奏提供了PCB设计和分析解决方案除了一般的CAD工具。优先级电子设计创新,抑扬顿挫分析工具,很容易集成到您的布局环境有整个设计过程以确保董事会的完整性。

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