Ähnlichkeiten zwischen analogen und digitalen Routing-Strategien im PCB-Design
Kondensatoren überbrücken oder entkoppeln
Für die Verkabelung sind für analoge und digitale Geräte diese Kondensatortypen erforderlich, und ein Kondensator muss in der Nähe seines Stromversorgungsstifts angeschlossen werden. Dieser Kondensatorwert beträgt normalerweise 0,1 uF. Auf der Stromversorgungsseite des Systems wird ein anderer Kondensatortyp benötigt. Normalerweise beträgt dieser Kondensatorwert etwa 10 uF.
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Bei der analogen Verkabelung werden normalerweise Überbrückungskondensatoren verwendet, um Hochfrequenzsignale auf der Stromversorgung zu überbrücken. Wenn keine Überbrückungskondensatoren hinzugefügt werden, können diese Hochfrequenzsignale über die Leistungsstifte in empfindliche analoge Chips gelangen. Im Allgemeinen übersteigen diese Hochfrequenzsignale die Fähigkeit analoger Geräte, Hochfrequenzsignale zu unterdrücken. Wenn in der analogen Schaltung keine Bypass-Kondensatoren verwendet werden, kann es zu Rauschen im Signalpfad kommen, und noch ernstere Bedingungen können sogar zu Vibrationen führen.
In digitalen Schaltungen wird normalerweise ein großer Strom benötigt, um das Umschalten der Gate-Zustände durchzuführen. Da beim Schalten transiente Schaltströme auf dem Chip erzeugt werden und durch die Leiterplatte fließen, ist es vorteilhaft, zusätzliche "Reserveladungen" zu haben. Wenn während des Schaltvorgangs nicht genügend Ladung vorhanden ist, ändert sich die Versorgungsspannung stark. Eine zu große Spannungsänderung führt dazu, dass der digitale Signalpegel in einen unbestimmten Zustand übergeht, und wahrscheinlich zu einer Fehlfunktion der Zustandsmaschine in einem digitalen Gerät.
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Unterschiede zwischen analogen und digitalen Routing-Strategien
Groundplane ist ein Problem Die Grundlagen der Leiterplattenverdrahtung gelten sowohl für analoge als auch für digitale Schaltungen. Als Grundregel gilt, eine ununterbrochene Grundebene zu verwenden. Dieser gesunde Menschenverstand verringert den dI / dt-Effekt (Stromänderung über die Zeit) in digitalen Schaltkreisen, wodurch sich das Potenzial der Masse ändert und Rauschen in den analogen Schaltkreis gelangt.
Die Verdrahtungstechniken für digitale und analoge Schaltungen sind bis auf eine Ausnahme grundsätzlich gleich. Bei analogen Schaltkreisen ist ein weiterer Punkt zu beachten: Halten Sie die digitalen Signalleitungen und die Schleifen in der Masseebene so weit wie möglich von den analogen Schaltkreisen entfernt. Dies kann erreicht werden, indem die analoge Erdungsebene einzeln mit dem Systemerdungsanschluss verbunden wird oder der analoge Schaltkreis am anderen Ende der Leiterplatte, dem Ende der Leitung, platziert wird. Dies geschieht, um den Signalweg vor externen Störungen auf ein Minimum zu beschränken.
Dies ist für digitale Schaltungen nicht erforderlich, die problemlos ein hohes Maß an Rauschen auf der Grundplatte tolerieren können.