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關(guān)于接地問題。 [復(fù)制鏈接]

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發(fā)表于 2011-12-22 08:51 |只看該作者 |倒序瀏覽
在兩個芯片的引腳之間串連一個電阻,一般都是在高速數(shù)字電路中,為了避免信號產(chǎn)生振鈴(即信號的上升或下降沿附近的跳動)。原理是該電阻消耗了振鈴功率,也可以認(rèn)為它降低了傳輸線路的Q值。
通常在數(shù)字電路設(shè)計中要真正做到阻抗匹配是比較困難的,原因有二:1、實際的印制板上連線的阻抗受到面積等設(shè)計方面的限制;2、數(shù)字電路的輸入阻抗和輸出阻抗不象模擬電路那樣基本固定,而是一個非線性的東西。
實際設(shè)計時,我們常用22到33歐姆的電阻,實踐證明,在此范圍內(nèi)的電阻能夠較好地抑制振鈴。但是事物總是兩面的,該電阻在抑制振鈴的同時,也使得信號延時增加,所以通常只用在頻率幾兆到幾十兆赫茲的場合。頻率過低無此必要,而頻率過高則此法的延時會嚴(yán)重影響信號傳輸。另外,該電阻也往往只用在對信號完整性要求比較高的信號線上,例如讀寫線等,而對于一般的地址線和數(shù)據(jù)線,由于芯片設(shè)計總有一個穩(wěn)定時間和保持時間,所以即使有點振鈴,只要真正發(fā)生讀寫的時刻已經(jīng)在振鈴以后,就無甚大影響。

前面已經(jīng)補充了一點,再補充一點:關(guān)于接地問題。
接地是一個極其重要的問題,有時關(guān)系到設(shè)計的成敗。
首先要明確的是,所有的接地都不是理想的,在任何時候都具有分布電阻與分布電感,前者在信號頻率較低時起作用,后者則在信號頻率高時成為主要影響因素。由于上述分布參數(shù)的存在,信號在經(jīng)過地線的時候,會產(chǎn)生壓降以及磁場。若這些壓降或磁場(以及由該磁場引起的感應(yīng)電壓)耦合到其它電路的輸入,就可能會被放大(模擬電路中)或影響信號完整性(數(shù)字電路中)。所以,一般要求在設(shè)計時就考慮這些影響,有一個大致的原則如下:
1、在頻率較低的電路中(尤其是模擬電路或模數(shù)混合電路中的模擬部分),采用單點接地,即各級放大器的地線(包括電源線)分別接到電源輸出端,成為星形連接,并且在這個星的節(jié)點上接一個大電容。這樣做的目的是避免信號在地線上的壓降耦合到其他放大器中。
2、在模擬電路中(尤其是小信號電路)要避免出現(xiàn)地線環(huán),因為環(huán)狀的地線會產(chǎn)生感應(yīng)電流,此電流造成的感應(yīng)電勢是許多干擾信號的來源。
3、如果是單純的數(shù)字電路(包括模數(shù)混合電路中的數(shù)字部分)且信號頻率不高(一般不超過10兆),可以共用一組電源與地線,但是必須注意每個芯片的退耦電容必須靠近芯片的電源與地引腳。
4、在高速的數(shù)字電路(例如幾十兆的信號頻率)中,必須采取大面積接地,即采用4層以上的印制板,其中有一個單獨的接地層。這樣做的目的是給信號提供一個最短的返回路徑。由于高速數(shù)字信號具有很高的諧波分量,所以此時地線與信號線之間構(gòu)成的回路電感成為主要影響因素,信號的實際返回路徑是緊貼在信號線下面的,這樣構(gòu)成的回路面積最。◤亩姼凶钚。。大面積接地提供了這樣的返回路徑的可能性,而采用其他的接地方式均無法提供此返回路徑。需要注意的是,要避免由于過孔或其他器件在接地平面上造成的絕緣區(qū)將信號的返回路徑割斷(地槽),若出現(xiàn)這種情況,情況會變得十分糟糕。
5、高頻模擬電路,也要采取大面積接地。但是由于此時的信號線要考慮阻抗匹配問題,所以情況更復(fù)雜一些,在這里就不展開了。
以上是個人多年實踐中成功的經(jīng)驗與失敗的教訓(xùn),希望對你有所幫助。
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