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
chuanraoyibanshitongguoshuziyumonixinhaoxianjiandefenbucanshuxianghuyingxiang,buguozhegewentizhishaomuqianyijingbushihentuchule。yinweishuzixinhaoyaobuzhizaishuziquyu,monixinhaoyaobuzhizaimoniquyu,kongjianshangdouyijingzuolegeli,yincifengxianyejianshaole。
2、共阻抗耦合
公(gong)共(gong)阻(zu)抗(kang)耦(ou)合(he)是(shi)指(zhi)由(you)於(yu)騷(sao)擾(rao)源(yuan)與(yu)敏(min)感(gan)部(bu)位(wei)共(gong)用(yong)一(yi)個(ge)線(xian)路(lu)阻(zu)抗(kang)而(er)產(chan)生(sheng)的(de)。當(dang)數(shu)字(zi)信(xin)號(hao)與(yu)模(mo)擬(ni)信(xin)號(hao)共(gong)地(di)時(shi),由(you)於(yu)地(di)線(xian)在(zai)高(gao)頻(pin)時(shi)存(cun)在(zai)一(yi)定(ding)的(de)阻(zu)抗(kang),因(yin)此(ci)數(shu)字(zi)信(xin)號(hao)回(hui)流(liu)流(liu)過(guo)時(shi)將(jiang)產(chan)生(sheng)一(yi)個(ge)壓(ya)降(jiang),這(zhe)就(jiu)是(shi)共(gong)模(mo)電(dian)壓(ya)源(yuan)。
cishi,ruguogongmodianliuliujingmoniquyu,zaimoniquyudishangchanshengyajiang,zhegedianyaruguodiejiazaimonixinhaoshang,bianhuiyingxiangmonixinhao,zhejiushishumogongzukangganraodejili。
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。
對(dui)於(yu)使(shi)數(shu)字(zi)地(di)產(chan)生(sheng)的(de)共(gong)模(mo)電(dian)流(liu)不(bu)流(liu)經(jing)模(mo)擬(ni)區(qu)域(yu),數(shu)模(mo)分(fen)割(ge)啟(qi)示(shi)就(jiu)是(shi)這(zhe)個(ge)初(chu)衷(zhong)。但(dan)實(shi)際(ji)情(qing)況(kuang)是(shi),有(you)很(hen)多(duo)的(de)案(an)例(li)都(dou)對(dui)數(shu)字(zi)與(yu)模(mo)擬(ni)進(jin)行(xing)了(le)分(fen)割(ge),但(dan)仍(reng)然(ran)不(bu)能(neng)解(jie)決(jue)數(shu)字(zi)對(dui)模(mo)擬(ni)的(de)幹(gan)擾(rao)。
zaici,xuyaozhengzhongqiangtiaoyidian,ruguozhixiangtongguoshumofengejiujiejueshuziduimonideyingxiang,shibujianshumubujiansenlindecuowuzuofa。shumofengexuyaocongxitongjiagoushangzuoshendufenxi,birusuliaohuojinshujixiang、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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