模数转换器等混合信号电路的正确接地方法&PCB布线设计(全)

模数转换器等混合信号电路的正确接地方法
模数转换器等混合信号电路的正确接地方法(一)

如果在高速模数转换器(ADC)和混合信号电路及系统中采用了不正确的接地方法，当数字
回流(地电流)进入模拟电路部分时，就会引起过多噪声。本文结合讨论获得良好的动态
性能并将RFI/EMI降低到最小的三个概念：趋肤效应、邻近效应以及考虑了上述效应的电
路布局，给出了正确接地的设计方法。
长期以来，许多电路设计工程师一直无望获得模数转换器(ADC)的最佳性能，以至于使这
些设计工程师认为在实际电路中不可能获得数据页中所声明的性能。获得ADC最佳性能的
一个主要障碍是接地方法。如果在高速ADC和混合信号电路及系统中采用了不正确的接地
方法，当数字回流(地电流)进入模拟电路部分的路径时，就会引起过多噪声。
ADC和其它混合信号电路的接地方法很多，因而要获得最佳方法需要进行一番选择。这些
选择一般都是基于那些已经发现可以成功的方法。以前我曾讨论过一般接地方法的局限
性，并推荐了一个分割地平面的方法，采用这种方法总是能够获得出色的噪声特性。尽
管对从高速ADC获得良好的噪声特性来说是它是一个好方法，但对获得良好的无线电干扰
特性/电磁干扰特性(REI/EMI)来说，分割地平面并不是一个好方法。
另外，当ADC和混合信号技术走向更高速度和分辨率时，我们就会发现分割地平面不再像
在低频下那样可靠地工作。尽管有接地问题，但有一个途径即可以增强电路的噪声特性
，也可以最大限度地减小与电路布局有关的辐射。有这么三个概念决定了如何同时获得
良好的动态性能并将RFI/EMI降低到最小：趋肤效应、邻近效应以及考虑了上述效应的电
路布局。
趋肤效应
我们知道电流总是寻找阻抗最小的路径。在相对低的频率下，这个最低阻抗路径就是最
小电阻路径，最小电阻路径就是那些直流和低频电流充满导体整个体积的地方。于是在
一个平面中，电流将会扩散开来充满平面的整个体积，平面