經驗分享:降低數模設計過程中的數模幹擾技巧
發布時間:2016-10-26 責任編輯:sherry
【導讀】數模設計過程中要避免照搬經驗和規則,初學者或對EMC一知半解的工程師,如果對數模風格把握不準,建議盡量少分割或幹脆不分割,以保證GND平麵完整,降低GND平麵阻抗,同樣可以減小數字對模擬幹擾的風險。
shumoshejiguochengzhongyaobimianzhaobanjingyanheguize,danyaochedijiangqingzhegewenti,shouxianyaomingbaishumoganraodejili,shuziduimonideyingxiangkeyifenweiyixialiangzhongqingkuang:
1、串擾
串chuan擾rao一yi般ban是shi通tong過guo數shu字zi與yu模mo擬ni信xin號hao線xian間jian的de分fen布bu參can數shu相xiang互hu影ying響xiang,不bu過guo這zhe個ge問wen題ti至zhi少shao目mu前qian已yi經jing不bu是shi很hen突tu出chu了le。因yin為wei數shu字zi信xin號hao要yao布bu置zhi在zai數shu字zi區qu域yu,模mo擬ni信xin號hao要yao布bu置zhi在zai模mo擬ni區qu域yu,空kong間jian上shang都dou已yi經jing做zuo了le隔ge離li,因yin此ci風feng險xian也ye減jian少shao了le。
2、共阻抗耦合
gonggongzukangouheshizhiyouyusaoraoyuanyuminganbuweigongyongyigexianluzukangerchanshengde。dangshuzixinhaoyumonixinhaogongdishi,youyudixianzaigaopinshicunzaiyidingdezukang,yincishuzixinhaohuiliuliuguoshijiangchanshengyigeyajiang,zhejiushigongmodianyayuan。
此(ci)時(shi),如(ru)果(guo)共(gong)模(mo)電(dian)流(liu)流(liu)經(jing)模(mo)擬(ni)區(qu)域(yu),在(zai)模(mo)擬(ni)區(qu)域(yu)地(di)上(shang)產(chan)生(sheng)壓(ya)降(jiang),這(zhe)個(ge)電(dian)壓(ya)如(ru)果(guo)疊(die)加(jia)在(zai)模(mo)擬(ni)信(xin)號(hao)上(shang),便(bian)會(hui)影(ying)響(xiang)模(mo)擬(ni)信(xin)號(hao),這(zhe)就(jiu)是(shi)數(shu)模(mo)共(gong)阻(zu)抗(kang)幹(gan)擾(rao)的(de)機(ji)理(li)。
根據對共阻抗耦合的原因分析,解決辦法如下:
A、降低GND阻抗,降低共模電壓源;
B、避免數字GND產生的共模電流流經模擬區域。
對於降低GND阻抗,極端點的阻抗為零,此時即使數字信號回流流過,也不會產生共模電壓源,因此,也不會影響模擬信號。
但是,實際情況是做不到GND零阻抗的,唯一的手段就是使其無限製的降低,如使用GND平麵、GND平麵減少分割、GND平麵長寬比小於3等等。
duiyushishuzidichanshengdegongmodianliubuliujingmoniquyu,shumofengeqishijiushizhegechuzhong。danshijiqingkuangshi,youhenduodeanlidouduishuziyumonijinxinglefenge,danrengranbunengjiejueshuziduimonideganrao。
在(zai)此(ci),需(xu)要(yao)鄭(zheng)重(zhong)強(qiang)調(tiao)一(yi)點(dian),如(ru)果(guo)隻(zhi)想(xiang)通(tong)過(guo)數(shu)模(mo)分(fen)割(ge)就(jiu)解(jie)決(jue)數(shu)字(zi)對(dui)模(mo)擬(ni)的(de)影(ying)響(xiang),是(shi)不(bu)見(jian)樹(shu)木(mu)不(bu)見(jian)森(sen)林(lin)的(de)錯(cuo)誤(wu)做(zuo)法(fa)。數(shu)模(mo)分(fen)割(ge)需(xu)要(yao)從(cong)係(xi)統(tong)架(jia)構(gou)上(shang)做(zuo)深(shen)度(du)分(fen)析(xi),比(bi)如(ru)塑(su)料(liao)或(huo)金(jin)屬(shu)機(ji)箱(xiang)、係統接地點、模擬區域有無I/O線纜等等。
例如:
對於塑料機箱,如果模擬區域有I/O電纜,此時數字模擬分割不一定能解決問題。因為數字信號在GND上產生的共模噪聲會因為I/O電纜與參考接地平板的分布參數形成環路,此時共模電流也將流經模擬區域,所以這種分割存在很大的風險。

對於模擬區域無I/O的線纜的情況,在進行數字與模擬分割後,可以在A/D芯片數字與模擬GND上設置接地點,避免數字區域的共模電流流經模擬區域。
但對於模擬區域有I/O線纜的情況,因為線纜對地的分布參數,因此,存在共模電流流經模擬區域的風險,此時還需要充分考慮I/O線纜的長度,如音頻耳機線因為比較短,可能分割後風險不大,但是,如果線纜很長的情況下,即使風格也有很大的風險。

初學者或對EMC一知半解的工程師,如果對數模風格把握不準,建議盡量少分割或幹脆不分割,以保證GND平麵完整,降低GND平麵阻抗,同樣可以減小數字對模擬幹擾的風險。
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