Проектирование электронных промышленных устройств. Кузнецов Б.Ф. - 37 стр.

                                                                                          37

                       5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ

      Из-за существенных отличий аналоговой схемотехники от цифровой, аналоговая часть схе-
мы должна быть отделена от остальной части, а при ее разводке должны соблюдаться особые мето-
ды и правила. Эффекты, возникающие из-за паразитных эффектов на печатной плате, становятся
особенно заметными в высокочастотных аналоговых схемах, но погрешности общего вида, могут
оказывать воздействие на качественные характеристики устройств, работающих даже в звуковом
диапазоне частот. Лишь в исключительных случаях печатная плата аналоговой схемы может быть
спроектирована так, чтобы вносимые ею воздействия не оказывали никакого влияния на работу
схемы. В то же время, любое такое воздействие может быть минимизировано так, чтобы характе-
ристики аналоговой схемы устройства были близки к и характеристики модели или прототипа.
      Шум и помехи являются основными причинами, ограничивающими качественные характе-
ристики схем. Помехи могут как излучаться источниками, так и наводиться на элементы схемы.
Аналоговая схема часто располагается на печатной плате вместе с быстродействующими цифровы-
ми компонентами, включая цифровые процессоры. Высокочастотные логические сигналы создают
значительные радиочастотные помехи. Количество источников излучения шума огромно: им-
пульсные источники питания, мобильные телефоны, радио и телевидение, источники питания
ламп дневного света, персональные компьютеры, грозовые разряды и т.д. Даже если аналоговая
схема работает в звуковом частотном диапазоне, радиочастотные помехи могут создавать заметный
шум в выходном сигнале.

                          5.1. Проектирование цепей заземления

      Организация правильного заземления - общее требование многоуровневой системы. И оно
должно планироваться с первого шага проектирования печатной платы.
      Основное правило: разделение земли. Цифровая часть и аналоговая часть схемы должны
иметь свои проводящие дорожки общего провода.
      Другие правила формирования земли. Шины питания и земли должны находится под одним
потенциалом по переменному току, что подразумевает использование конденсаторов развязки и
распределенной емкости.
      Не допускайте перекрытий аналоговых и цифровых полигонов (рисунок 5.1). Располагайте
шины и полигоны аналогового питания над полигоном аналоговой земли (аналогично для шин
цифрового питания). Если в каком-либо месте существует перекрытие аналогового и цифрового
полигона, распределенная емкость между перекрывающимися участками будет создавать связь по
переменному току, и наводки от работы цифровых компонентов попадут в аналоговую схему. Та-
кие перекрытия аннулируют изоляцию полигонов.




           Рисунок 5.1. Размещение дорожек с цифровыми и аналоговыми сигналами

      Разделение не означает электрической изоляции аналоговой от цифровой земли. Они долж-
ны соединяться вместе в низкоимпедансном узле. Правильная, с точки зрения земли, система име-
ет только одну землю, которая является выводом заземления для систем с питанием от сетевого