對(duì)于電流回路,需要注意如下基本事項(xiàng):
1. 如果使用走線,應(yīng)將其盡量加粗
PCB上的接地連接如要考慮走線時(shí),設(shè)計(jì)應(yīng)將走線盡量加粗。這是一個(gè)好的經(jīng)驗(yàn)法則,但要知道,接地線的最小寬度是從此點(diǎn)到末端的有效寬度,此處“末端”指距離電源連接端最遠(yuǎn)的點(diǎn)。
2. 應(yīng)避免地環(huán)路
3. 如果不能采用地平面,應(yīng)采用星形連接策略(見圖6)
通過這種方法,地電流獨(dú)立返回電源連接端。圖6中,注意到并非所有器件都有自己的回路,U1和U2是共用回路的。如遵循以下第4條和第5條準(zhǔn)則,是可以這樣做的。
4. 數(shù)字電流不應(yīng)流經(jīng)模擬器件
數(shù)字器件開關(guān)時(shí),回路中的數(shù)字電流相當(dāng)大,但只是瞬時(shí)的,這種現(xiàn)象是由地線的有效感抗和阻抗引起的。對(duì)于地平面或接地走線的感抗部分,計(jì)算公式為V = Ldi/dt,其中V是產(chǎn)生的電壓,L是地平面或接地走線的感抗,di是數(shù)字器件的電流變化,dt是持續(xù)時(shí)間。對(duì)地線阻抗部分的影響,其計(jì)算公式為V= RI, 其中,V是產(chǎn)生的電壓,R是地平面或接地走線的阻抗,I是由數(shù)字器件引起的電流變化。經(jīng)過模擬器件的地平面或接地走線上的這些電壓變化,將改變信號(hào)鏈中信號(hào)和地之間的關(guān)系(即信號(hào)的對(duì)地電壓)。
5. 高速電流不應(yīng)流經(jīng)低速器件
與上述類似,高速電路的地返回信號(hào)也會(huì)造成地平面的電壓發(fā)生變化。此干擾的計(jì)算公式和上述相同,對(duì)于地平面或接地走線的感抗,V = Ldi/dt ;對(duì)于地平面或接地走線的阻抗,V = RI 。與數(shù)字電流一樣,高速電路的地平面或接地走線經(jīng)過模擬器件時(shí),地線上的電壓變化會(huì)改變信號(hào)鏈中信號(hào)和地之間的關(guān)系。
圖4 采用手工走線為圖3所示電路原理圖設(shè)計(jì)的電路板的頂層
圖5 采用手工走線為圖3所示電路原理圖設(shè)計(jì)的電路板的底層 [!--empirenews.page--]
圖6 如果不能采用地平面,可以采用“星形”布線策略來處理電流回路
圖7 分隔開的地平面有時(shí)比連續(xù)的地平面有效,圖b)接地布線策略比圖a) 的接地策略理想
6. 不管使用何種技術(shù),接地回路必須設(shè)計(jì)為最小阻抗和容抗
7. 如使用地平面,分隔開地平面可能改善或降低電路性能,因此要謹(jǐn)慎使用
分開模擬和數(shù)字地平面的有效方法如圖7所示
圖7中,精密模擬電路更靠近接插件,但是與數(shù)字網(wǎng)絡(luò)和電源電路的開關(guān)電流隔離開了。這是分隔開接地回路的非常有效的方法,我們?cè)谇懊嬗懻摰膱D4和圖5的布線也采用了這種技術(shù)。
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