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技術專題
模擬電路設計布局基礎
不可否認，數字無線電比模擬無線電更方便。同樣的情況也適用于電子設備，在這些電子設備中，模擬電路設計被認為更具挑戰(zhàn)性，特別是如果PCB設計人員一直在處理數字世界的“ 1”和“ 0”。
為什么正確設置模擬布局基礎很重要？
當我們生活在高度數字化的世界中時，許多底層電子設備仍然是模擬的。當您在手機上聽音樂時，您正在將數字音樂轉換為可聽的模擬信號。如果您喜歡游戲，您會知道靈敏而精確的D-pad至關重要，它取決于游戲控制器的模擬輸入電路。
與數字信號不同，模擬電路設計的誤差幅度較小。在數字設計中，電子設備基于邏輯1和0進行工作，邏輯1和0轉換為相應的工作電壓和0V。模擬電路設計的工作方式不同，每個電壓點都被認為對系統(tǒng)有意義。
如果模擬電路布局的基礎不正確，則會損害系統(tǒng)的功能。例如，如果模擬輸入電壓受到相鄰組件的干擾，則控制器上的D-pad可能不會對您的拇指移動做出精確的反應。組件分段或返回路徑問題也可能在模擬電路上引入難以追蹤的問題。
模擬電路設計布局和EMI問題
如果設計僅由模擬組件組成，則PCB設計師的工作將更加容易。但是，世界并不是一個理想的地方，大多數具有模擬組件的產品也具有數字電路。游戲控制器是一個完美的示例，因為它可以通過通信收發(fā)器連接到游戲控制臺，該通信收發(fā)器是高速數字組件。
高速數字信號會增加電磁干擾的風險，電磁干擾會影響模擬信號的信號完整性。EMI可能會從晶體，時鐘信號或數據傳輸線等噪聲成分耦合到PCB上的模擬信號走線。當模擬信號受到影響時，結果并不理想，因為錯誤的電壓或電流水平被發(fā)送到相應的控制器進行處理。 模擬信號容易產生EMI。
有用的模擬電路設計布局基礎知識提示
對出現問題的模擬電路設計進行故障排除并不是一件有趣的事情，因為它涉及在組裝的PCB上探測和隔離組件。如果問題無法通過實驗室測試，則很耗時，而且常常會帶來災難。
因此，在設計階段要確保遵循基本的模擬布局指南將更為謹慎。以下是一些有用的提示。
元件放置
在沒有事先計劃的情況下將模擬組件放置在PCB上是一個錯誤。模擬組件對干擾非常敏感，因此不應與高速數字組件一起放置。正確的組件放置是將性質相似的組件組合在一起。
例如，電源模塊組件組合在一起，然后是數字組件，例如微控制器，通信和邏輯IC。模擬組件應分組在PCB的一部分中，并與其他組件保持足夠的間距。計劃中的組件放置可減少模擬信號完整性問題。
電源和地平面
一直強調，模擬組件需要適當的接地隔離。這的真正含義是為PCB上的模擬電路和數字電路組件提供專用的接地層。兩個接地都是不同的多邊形，但需要在單個點上連接。
同樣重要的是要確保沒有高速信號在模擬地面多邊形上方布線。這會將噪聲引入地面，這將影響相鄰的模擬信號。為模擬組件提供單獨的電源走線或平面也是一種好方法。為確保模擬組件獲得清潔和穩(wěn)定的電源，它有助于在模擬IC的電源引腳附近打一個旁路電容器。
返回路徑
雖然很明顯在模擬接地層的頂部布線高速信號是造成麻煩的原因，但您還需要注意在多邊形周圍傳播的信號所返回的路徑。較低頻率的信號采用電阻的返回路徑，并且可能會通過模擬接地層。模擬電路設計的時候要特別注意這一點。
好了，模擬電路設計的布局基礎就介紹到這里。同時我們上海韜放電子提供專業(yè)的電路設計服務，如果您有這方面的需求，請與我們聯(lián)系。