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什么是智能充电机电源的混合信号布局

混合信号PCB中显示的是一种错误的布局方式。从原理图中可以看到数字电路的电流流过了模拟平面,这是一种比较糟糕的情况,会在模拟电路中引起额外的噪声干扰和寄生参数。

分析一下这种错误布局方式的地平面电流,电流穿过了中间敏感的模拟电路,时钟电路与数字电路相互传递信号,而模拟电路会接收这些信号。流过那些电阻和电感的电流会产生一个电压,而这个电压将会被桑加到模拟地上,进而引入到模拟电路中。

正确的布局方式将敏感电路放在PCB的一侧,而模拟电路紧靠在其旁边,要把时钟和数字电路放在远离敏感电路的位置。模拟电路和数字电路分别用UA和供电,所有接地回路都分别接到接地点,消除了误差电压。模拟电路和前端敏感电路通信,数字电路和时钟电路进行信号传输而不会干扰模拟电路。

再分析一下地平面及其布线,顶层是完整的地平面,底层是连接RF端口及其负载的传输线。可以看到,在顶层地平面的回流就在底层回流线的正上方流动。对于地平面,理想情况是电流先沿着布线流动,然后回到地平面,而且正好在底层布线的正上方流动,这样就可以获得最小的感应系数。然而在有些情况下,PCB的设计不能保证地平面的完整性,原理图中所示的分裂的地平面中,回流在直流情况下将会沿着电阻最小的通路传输,如图中细箭头所示;而回流在交流情况下将会沿阻抗最小的通路流动,实际上这将会辐射EM工和RFI能量,所以这不是正确的方法。

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