高速PCB设计指南 出。最关键的问题是不能跨越分割间隙布线,一旦跨越了分割间隙布线,电磁辐射和信号串 扰都会急剧增加。在PCB设计中最常见的问题就是信号线跨越分割地或电源而产生EMI问题。 模拟地 布线 数字地 模拟地 地连接桥 布线 数字地 如图1所示,我们采用上述分割方法,而且信号线跨越了两个地之间的间隙,信号电流的返 回路径是什么呢?假定被分割的两个地在某处连接在一起(通常情况下是在某个位置单点连 接),在这种情况下,地电流将会形成一个大的环路。流经大环路的高频电流会产生辐射和 很髙的地电感,如果流过大环路的是低电平模拟电流,该电流很容易受到外部信号干扰。最 糟糕的是当把分割地在电源处连接在一起时,将形成一个非常大的电流环路。另外,模拟地 和数字地通过一个长导线连接在一起会构成偶极天线。 了解电流回流到地的路径和方式是优化混合信号电路板设计的关键。许多设计工程师仅 仅考虑信号电流从哪儿流过,而忽略了电流的具体路径。如果必须对地线层进行分割,而且 必须通过分割之间的间隙布线,可以先在被分割的地之间进行单点连接,形成两个地之间的 连接桥,然后通过该连接桥布线。这样,在每一个信号线的下方都能够提供一个直接的电流 回流路径,从而使形成的环路面积很小 釆用光隔离器件或变压器也能实现信号跨越分割间隙。对于前者,跨越分割间隙的是 光信号:在采用变压器的情况下,跨越分割间隙的是磁场。还有一种可行的办法是采用差分 信号:信号从一条线流入从另外一条信号线返回,这种情况下,不需要地作为回流路径。 要深入探讨数字信号对模拟信号的干扰必须先了解高频电流的特性。高频电流总是选择 阻抗最小(电感最低),直接位于信号下方的路径,因此返回电流会流过邻近的电路层,而无 论这个临近层是电源层还是地线层。 在实际工作中一般倾向于使用统一地,而将PCB分区为模拟部分和数字部分。模拟信号高速 PCB 设计指南 - 5 - 出。最关键的问题是不能跨越分割间隙布线，一旦跨越了分割间隙布线，电磁辐射和信号串 扰都会急剧增加。在PCB设计中最常见的问题就是信号线跨越分割地或电源而产生EMI问题。 如图 1 所示，我们采用上述分割方法，而且信号线跨越了两个地之间的间隙，信号电流的返 回路径是什么呢？假定被分割的两个地在某处连接在一起(通常情况下是在某个位置单点连 接)，在这种情况下，地电流将会形成一个大的环路。流经大环路的高频电流会产生辐射和 很高的地电感，如果流过大环路的是低电平模拟电流，该电流很容易受到外部信号干扰。最 糟糕的是当把分割地在电源处连接在一起时，将形成一个非常大的电流环路。另外，模拟地 和数字地通过一个长导线连接在一起会构成偶极天线。 了解电流回流到地的路径和方式是优化混合信号电路板设计的关键。许多设计工程师仅 仅考虑信号电流从哪儿流过，而忽略了电流的具体路径。如果必须对地线层进行分割，而且 必须通过分割之间的间隙布线，可以先在被分割的地之间进行单点连接，形成两个地之间的 连接桥，然后通过该连接桥布线。这样，在每一个信号线的下方都能够提供一个直接的电流 回流路径，从而使形成的环路面积很小。 采用光隔离器件或变压器也能实现信号跨越分割间隙。对于前者，跨越分割间隙的是 光信号；在采用变压器的情况下，跨越分割间隙的是磁场。还有一种可行的办法是采用差分 信号：信号从一条线流入从另外一条信号线返回，这种情况下，不需要地作为回流路径。 要深入探讨数字信号对模拟信号的干扰必须先了解高频电流的特性。高频电流总是选择 阻抗最小(电感最低)，直接位于信号下方的路径，因此返回电流会流过邻近的电路层，而无 论这个临近层是电源层还是地线层。 在实际工作中一般倾向于使用统一地，而将 PCB 分区为模拟部分和数字部分。模拟信号