PCB設計におけるアナログとデジタルのルーティング戦略の類似点
バイパスまたはデカップリングコンデンサ
配線時には、アナログデバイスとデジタルデバイスの両方でこれらのタイプのコンデンサが必要であり、コンデンサを電源ピンの近くに接続する必要があります。このコンデンサの値は通常0.1uFです。システムの電源側に別のタイプのコンデンサが必要です。通常、このコンデンサの値は約10uFです。
アナログ配線設計では、通常、電源の高周波信号をバイパスするためにバイパスコンデンサが使用されます。バイパスコンデンサが追加されていない場合、これらの高周波信号は電源ピンを介して敏感なアナログチップに入ることがあります。一般的に、これらの高周波信号は、高周波信号を抑制するアナログデバイスの能力を超えています。バイパスコンデンサがアナログ回路で使用されていない場合、ノイズが信号経路に導入される可能性があり、さらに深刻な条件でも振動を引き起こす可能性があります。
デジタル回路では、通常、ゲート状態の切り替えを実行するために大きな電流が必要です。スイッチング過渡電流は、スイッチング時にチップ上で発生し、回路基板を流れるため、追加の「バックアップ」電荷があると有利です。スイッチング動作中に十分な充電がない場合、電源電圧は大きく変化します。電圧の変化が大きすぎると、デジタル信号レベルが不確定な状態になり、デジタルデバイスのステートマシンが誤動作する可能性があります。
アナログとデジタルのルーティング戦略の違い
グランドプレーンが問題です 回路基板の配線の基本は、アナログ回路とデジタル回路の両方に適用されます。基本的な経験則は、途切れないグランドプレーンを使用することです。この常識により、デジタル回路のdI / dt（経時的な電流変化）効果が減少します。これにより、グランドの電位が変化し、アナログ回路にノイズが入り込みます。
デジタル回路とアナログ回路の配線方法は、1つの例外を除いて基本的に同じです。アナログ回路の場合、注意すべきもう1つのポイントがあります。つまり、デジタル信号ラインとループをグラウンドプレーンにできるだけアナログ回路から遠ざけます。これは、アナロググランドプレーンをシステムのグランド接続に個別に接続するか、回線の終端である回路基板の遠端にアナログ回路を配置することで実現できます。これは、信号経路を外部干渉から最小限に抑えるために行われます。
これは、問題なくグランドプレーン上の大量のノイズを許容できるデジタル回路には必要ありません。