VCC表示連接到三極管集電極(C)的電源。
VEE表示連接到三極管發(fā)射極(E)的電源。
VDD表示連接到場效應管的漏極(D)的電源。
VSS表示連接到場效應管的源極(S)的電源。
通常VCC和VDD為電源正,而VEE和VSS為電源負或者地。
1.任何電路,對電源的要求都不盡相同。模擬電路涉及弱小信號,你的電源噪聲總不能比信號大吧?數(shù)字電路門限電平較高,對電源的要求就比模擬電路低些。在既有數(shù)字電路又有模擬電路的系統(tǒng)中,數(shù)字電路產(chǎn)生的噪聲會影響模擬電路,使模擬電路的小信號指標變差,克服的辦法是分開模擬地和數(shù)字地,很多教材和文獻上有介紹。當然,你在大信號應用時無所謂。
2.我在接單片機電源時,用到一個DVDD和一個AVDD,一個數(shù)字電源和一個模擬電源,但是我采用的是電池供電,只有一個電源,請問如何接?謝謝
兩種地分開走線
數(shù)字電源與模擬電源數(shù)字地、模擬地平面分開,然后在電池地端單點連接
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3.這確實是老話重提,這是一個集電工學+電磁兼容性+PCB設計的綜合性課題。在每一個設計工程中都會考慮到這個必不可少問題。對于這個話題展開討論我還是贊成的,同時透過這次的討論希望更多的新手們能了解到更多關于“地”認識。從而減少在工作的誤區(qū)。
關于電路中的地,以我們最常用的MSP430系統(tǒng)作為例子吧。電路中地是一個電路中公共電平參考點,不管是電路還是電源都以這地作為基準。而這次我們要討論的是“數(shù)字地和模擬地之間的連接與關系”,我想就以這個作為重點向大家解釋一下。以下是個人的主觀意見,如有不正確之處請讀者能給予指正。
所謂數(shù)字地一般來說是指數(shù)字電路類型集合的公共參考地,而模擬地也是類同之意。在一個復雜的電路系統(tǒng)中,往往會出現(xiàn)很不同類型的電路。通常我們在以電路的工作類型或工作頻率將其劃分。如數(shù)字、模擬之類劃分或以速度或頻率頻段劃分等。在數(shù)字電路中,電路通常是處于開關狀態(tài),而在所有數(shù)字芯片接地端匯集在一起。而這個匯集地因電路不停地開,這樣在回流地端上也會因而產(chǎn)生一些開關高頻噪聲。在設計PCB中若然這些電路處理不當?shù)脑挘?,將?shù)字系統(tǒng)的地回流走線與模擬電路的地連接在一起。這樣很有可能將地噪聲信號引入模擬電路中,若果引入的地方是模擬電路是放大部分。那么很可能會將這些噪聲進放大或干擾到模擬電路的正常工作或產(chǎn)生識動作等情況。為了處理好這個可能性的發(fā)生,一個復雜的混合信號電路中我們在設計PCB時往往會將其電路類型進分開布局處理。這樣有利于減少數(shù)字電路對模擬電路的干擾。通常在PCB中會采用一點匯流接地的方式來解決這種問題,如數(shù)字電路設計PCB時先采用公共地接點,而模擬同樣處理。在最后將數(shù)字地與模擬地同樣匯接到電源的地端上進行一個電流回路。
另外,在數(shù)字電路中,同樣要加增對電源的高頻退耦處理,如最常用的有在電路供電端增加0.1uf的退耦電容。這個電容通常用兩個作用,其一是減少高頻信號回路的高頻電阻。因為在高速開關中電路處于高速開關狀態(tài),電流需要快速流動。然而,由于電源大電解有存在,同樣由于大解電容本身結(jié)構(gòu)的原因當高速電流回流時大電解電感效應會對高速電流產(chǎn)生感抗。這樣從而增大了高速或高頻信號回流的阻抗,這個對于模擬電路來說是很不利的。此時增加了高頻特性的退耦電容可以助于減少高頻阻抗的產(chǎn)生。其二,在數(shù)字電路中,由于電路常處理開關狀態(tài)。在電源供電端也會因而產(chǎn)生一些高頻帶噪聲,在多數(shù)字電路并聯(lián)中,這些噪聲容易影響到其他電路中。那么此時在增加退耦電容就可以有效過濾掉這些高頻噪聲,讓其直接對地回流。
以上就本人對數(shù)字地與模擬地之間關系與處理方法提出一些個人觀點,也許有很多不足之處。希望有前輩們給予指正。同時也歡迎廣大網(wǎng)友能進來微控論壇進行討論。先寫這里,后面有不足之處再作補充。謝謝!
大家不要搞混其0歐電阻的作用,我認為0歐電阻在電路上來說只是一個短路點。而他真正起作用只是方便在PCB設計上的鋪銅操作連通“地”集合。
為什么這樣說呢,下面我為大家介紹一下為什么在PCB設計上常用到這個0歐電阻。
在我上貼中,我也提到了。在一些復雜的數(shù)?;旌想娐分?,時常為了減低數(shù)字電路與模擬電路之間的影響。往往在PCB設計上鋪地處理時做一個地與地區(qū)之間起一個連接的作用。就是那么簡單!我就打個簡單的單電源系列為例,電路中以地作為參考,在這個系統(tǒng)中。所有電流回路都需由正端流向負端(相對此例單電源電路中而言),所以在不同工作類型的電路中,其電路回路最終電流回流端都是入地的。那么在不同電路中,為了減少互相之間的噪聲影響。所以在電路PCB的布局上和鋪銅處理方面都需做相應的區(qū)分處理(電源供電和布線上也應如此,在此暫不提太多關于PCB設計上的電性規(guī)則問題)。就是為這樣的區(qū)分鋪銅,那么最終都需要匯流到公共地端上。本來如果是采用純屬的同一網(wǎng)絡鋪銅處理這從PCB軟件布線上是沒有問題的。但在我們?nèi)粘嶋H設計電路圖時為了更好的讀圖及專業(yè)表達為由,往往在設計電路圖時已將不同的電路類型也已劃分好了。同時,也將不同的類型電路的地網(wǎng)絡歸類并為其命類同的地名。如“PGND
GND DGND
AGND....”等這些都是用來表達不同的類型電路地端。而這地端在電性上又最終連接在一起的,但是由于PCB設計軟件上電路的同一網(wǎng)絡端中只允許一個網(wǎng)絡名的原因。同時,由于電路地的歸類與匯集連結(jié)的必要。所以,這時就需要一個跨地之間連接的導線了。這個連接的導線正是解決了多地網(wǎng)絡和地集合的作用。或者說,你也可以用一個焊點或跳線來代替0歐電阻。用0歐電阻只是一個方便而已。所以,從電性上說這0歐電阻是多余的。
第二個問題,關于為什么不能用磁珠。這個也是一個電磁問題。
首先,磁珠是一個具有高頻特性的器件,而一般常用用法是用于子電源供電與主電源供電之間。由于其本身器件的特性原因--等效為一個低通濾波器。所以其主要作用是起濾波作用,目的也是為了減少來自主電源或其他并聯(lián)電路所產(chǎn)生的噪聲串擾。這就是磁珠大概的用處。
那么為什么區(qū)地之間不能使用磁珠呢,從直流靜態(tài)的角度上看,一般磁珠都有一定的直流電阻值。如果將這個電阻值串聯(lián)在兩個地之間(類型地與電源地),很顯示是破壞了“地”參考點的電位和產(chǎn)生電位差。所以這也是為什么不建議用磁珠來代替導線或0歐電阻的原因了。
關于數(shù)字地與模擬地或電源公共地之間連接及層區(qū)分的問題。呵呵,這同樣是一個PCB設計中的電磁兼容性和性號完整性問題(在設計高速PCB時更能體現(xiàn)出來)。在這里我就不作在PCB設計上的規(guī)則了,說來也話長且也不在本貼的主要討論話題上。
上述也是跟大家草草地討論關于線路上“地”間常見問題。正如樓上那位網(wǎng)友所說,我上述的只是基于復雜一點的數(shù)模混合電路來討論。若一些網(wǎng)友自行制作一些簡單的實驗板時則無需區(qū)分得如此細分。另外,若真正去細心設計到這樣的電路和PCB時這里也是一門學術技巧,也真費心的。以上并沒有大多的學術上理論表達,希望新手能明白些。純屬個人主觀見解和工作體會,歡迎來微控技術論壇與我們論壇。
減少地線上的公共部分主要是避免電流流經(jīng)不同器件造成最終到地端的電壓不同,也就是說會讓地線上的不同部分的“參考”不同,若在這些參考上引出地線與其他子板相連,對于子板來說,不同點,就有不同的參考,沒有了標準。
正如DC老大所說,數(shù)字部分的電源和地里有有很難消除的高頻脈動噪聲,而許多器件對電源的波動是敏感的,尤其是模擬器件。這就是在精密測量中,常用直流穩(wěn)壓源而不用開關電源的主要原因之一。因此數(shù)字和模擬部分的地在布局布線上最好都能分模塊。
個人認為也有折中的方法,考慮信號流向的問題,模擬的地可以匯集后經(jīng)數(shù)字地流向電源地,但不能數(shù)字地通過模擬地流會電源。去偶電容、高電源電壓抑制比的模擬器件也是常用的手段。
4.根據(jù)教科書,是應該劃分的,但在實際情況中,手機的密度越做越高,線走得越來越復雜,嚴格按照教科書就不太現(xiàn)實了,一個不小心反而會壞事。實踐證明數(shù)字地和模擬地可以不分,整個為一個地平面,電源用磁珠隔一下就可以了。
現(xiàn)在的手機設計中,一般地都是沒有分開的,因為密度太高,6層板或8層板走通有的時候都有難度,而且手機中許多都是模擬電路與數(shù)字電路混合,所以也不好分。一般都是整個一個地平面。至于電源,也沒有分的那么清楚,重要的IC就用顆LDO單獨供,加些處理措施就好了。
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