新聞中心

接地問題與回答

作者: 時(shí)間:2012-03-26 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

問:有關(guān)如何處理ADC中模擬地和數(shù)字地的引腳,我有點(diǎn)兒糊涂。通常要求把模擬地和數(shù)字地在器件上連接在一起,但我不想把ADC接成系統(tǒng)的星形點(diǎn)。我應(yīng)該怎么做?

  答:首先,對(duì)涉及到模擬地和數(shù)字地感到糊涂這件事,你不必感覺那么壞,許 多人都是這樣的!許多迷惑首先來自ADC引腳的名稱。模擬地和數(shù)字地的引腳名稱表示內(nèi) 部元件本身的作用,未必意味著外部也應(yīng)該按照內(nèi)部作用去做。讓我們來解釋一下。

  一個(gè)集成電路內(nèi)部有模擬電路和數(shù)字電路兩部分,例如ADC,為了避免數(shù)字信號(hào)耦合到模擬 電路中去,模擬地和數(shù)字地通常分開。圖12?1所示是一個(gè)ADC的簡(jiǎn)單示意圖。從芯片上的焊 點(diǎn)到封裝引腳的連線所產(chǎn)生的引線接合電感和電阻,并不是IC設(shè)計(jì)者專門加上去的??焖僮?化的數(shù)字電流在B點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)電壓,經(jīng)過雜散電容(C STRAY )必然耦合到模擬電路的A點(diǎn) 。盡 管這是制造芯片 過程中IC設(shè)計(jì)者應(yīng)考慮的問題??墒悄隳軌蚩吹綖榱朔乐惯M(jìn)一步耦合,模擬地和數(shù)字地的引 腳在外面應(yīng)該用最短的連線接到同一個(gè)低阻抗的平面上。任何在數(shù)字地引腳附加的外部 阻抗都將在B點(diǎn)上引起較大的數(shù)字噪聲。然后將大的數(shù)字噪聲通過雜散電容耦合到模擬 電路上。可通過一個(gè)極簡(jiǎn)單的示意圖(圖12?1)來說明這一點(diǎn)。

  

接地問題與回答

  問:好,你已告訴我把集成電路的模擬地和數(shù)字地引腳接到同一接地平面,但我 仍然要把模擬和數(shù)字接地平面在系統(tǒng)中分離開來,我要它們僅僅在一點(diǎn)上連起來,但這 個(gè)公共點(diǎn)是電源的返回端,并且連到底座接地線上。那么現(xiàn)在我還要做什么?

  答:假如你的系統(tǒng)只有一個(gè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器,實(shí)際上你可以按照產(chǎn)品說明中所說的方 法去做 ,并且把模擬地和數(shù)字地線系統(tǒng)一起連在轉(zhuǎn)換器上。你的系統(tǒng)的星形接地點(diǎn)現(xiàn)在是在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) 換器上。但是這也許是極不希望的,除非在開始時(shí)你就用這樣的想法來設(shè)計(jì)你的系統(tǒng)。假如 你有幾個(gè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器安排在不同的印制線路板上,這個(gè)規(guī)則不適用應(yīng)該另想辦法,因?yàn)槟?擬地 和數(shù)字地系統(tǒng)被連接在許多印制線路板的每個(gè)轉(zhuǎn)換器上。對(duì)于接地環(huán)路這是最好的建議。

  問:我已經(jīng)能想像出來了!假如我必須把模擬地和數(shù)字地引腳在器件上連 在一 起,我仍舊需要分開系統(tǒng)的模擬地和數(shù)字地,我把模擬地和數(shù)字地連起來再接到印制線路板 上的模擬接地平面,或者是數(shù)字接地平面上,但不能兩者都連上,對(duì)嗎?因?yàn)锳DC既是模 擬器件又是數(shù)字器件,那么連到哪一個(gè)接地平面更合適呢?

  答:對(duì)!假如你把模擬地和數(shù)字地引腳都連到數(shù)字接地平面上,那么你的模擬輸 入信號(hào)將有數(shù)字噪聲疊加上去,因?yàn)槟M輸入信號(hào)是單端的且相對(duì)于模擬接地平面而言。

  問:所以正確的回答是把模擬地和數(shù)字地引腳兩者連起來并接到模擬接地 平面上,對(duì)嗎?但這樣會(huì)不會(huì)把數(shù)字噪聲加到本來很好的接地平面上?另外,因?yàn)楝F(xiàn)在輸出信 號(hào)是相對(duì)于模擬接地平面,而所有其它邏輯是相對(duì)于數(shù)字接地平面,那么輸出邏輯噪聲容限 是否會(huì)下降?我打算把ADC輸出接到印制線路板背面三態(tài)數(shù)據(jù)總線上,在那里噪聲會(huì)相當(dāng)大, 所以我認(rèn)為首先需要能夠得到的所有噪聲容限。

  答:好!沒有什么人會(huì)說生活是很容易的!你已經(jīng)通過困難的道路得到了正確的 結(jié)論,但你提出的模擬接地平面上的數(shù)字噪聲和在ADC輸出端上減少噪聲容限(noise margin )的問題, 實(shí)際上并非像想象的那樣壞,可以把它們克服掉。把幾百毫伏不可靠的信號(hào)加到數(shù)字接口明 顯地好 于把同樣不可靠信號(hào)加到模擬輸入端。對(duì)于10 V輸入的16位ADC,其最低位信號(hào)僅僅 為150 μV!在數(shù)字地引腳上的數(shù)字地電流實(shí)際上不可能比這更壞,否則它們將使ADC內(nèi)部 的 模擬部分首先失效!假如你在ADC電源引腳到模擬接地平面之間接一種高質(zhì)量高頻陶瓷電容器 (0 ?1μF)來旁路高頻噪聲,你將把這些電流隔離到集成電路周圍非常小的范圍,并且將其對(duì) 系統(tǒng)其余部分的影響減到最低。

  雖然數(shù)字噪聲容限會(huì)減少,但


上一頁 1 2 3 下一頁

關(guān)鍵詞: 接地

評(píng)論


相關(guān)推薦

技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉