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《數(shù)字地和模擬地區(qū)別》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、模擬地與數(shù)字地簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),數(shù)字地是數(shù)字電路部分的公共基準(zhǔn)端,即數(shù)字電壓信號(hào)的基準(zhǔn)端;模擬地是模擬電路部分的公共基準(zhǔn)端,模擬信號(hào)的電壓基準(zhǔn)端(零電位點(diǎn))。一、分為數(shù)字地和模擬地的原因:??????由于數(shù)字信號(hào)一般為矩形波,帶有大量的諧波。如果電路板中的數(shù)字地與模擬地沒(méi)有從接入點(diǎn)分開(kāi),數(shù)字信號(hào)中的諧波很容易會(huì)干擾到模擬信號(hào)的波形。當(dāng)模擬信號(hào)為高頻或強(qiáng)電信號(hào)時(shí),也會(huì)影響到數(shù)字電路的正常工作。模擬電路涉及弱小信號(hào),但是數(shù)字電路門(mén)限電平較高,對(duì)電源的要求就比模擬電路低些。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(huì)影響模擬電路,使模擬電
2、路的小信號(hào)指標(biāo)變差,克服的辦法是分開(kāi)模擬地和數(shù)字地。??????存在問(wèn)題的根本原因是,無(wú)法保證電路板上銅箔的電阻為零,在接入點(diǎn)將數(shù)字地和模擬地分開(kāi),就是為了將數(shù)字地和模擬地的共地電阻降到最小。二、數(shù)字地和模擬地處理的基本原則如下:如果把模擬地和數(shù)字地大面積直接相連,會(huì)導(dǎo)致互相干擾。不短接又不妥。對(duì)于低頻模擬電路,除了加粗和縮短地線之外,電路各部分采用一點(diǎn)接地是抑制地線干擾的最佳選擇,主要可以防止由于地線公共阻抗而導(dǎo)致的部件之間的互相干擾。而對(duì)于高頻電路和數(shù)字電路,由于這時(shí)地線的電感效應(yīng)影響會(huì)更大,一點(diǎn)接地會(huì)導(dǎo)致實(shí)際地線加長(zhǎng)而帶來(lái)不利影
3、響,這時(shí)應(yīng)采取分開(kāi)接地和一點(diǎn)接地相結(jié)合的方式。??????另外對(duì)于高頻電路還要考慮如何抑制高頻輻射噪聲,方法是:盡量加粗地線,以降低噪聲對(duì)地阻抗;滿接地,即除傳輸信號(hào)的印制線以外,其他部分全作為地線。不要有無(wú)用的大面積銅箔。地線應(yīng)構(gòu)成環(huán)路,以防止產(chǎn)生高頻輻射噪聲,但環(huán)路所包圍面積不可過(guò)大,以免儀器處于強(qiáng)磁場(chǎng)中時(shí),產(chǎn)生感應(yīng)電流。但如果只是低頻電路,則應(yīng)避免地線環(huán)路。數(shù)字電源和模擬電源最好隔離,地線分開(kāi)布置,如果有A/D,則只在此處單點(diǎn)共地。低頻中沒(méi)有多大影響,但建議模擬和數(shù)字一點(diǎn)接地。高頻時(shí),可通過(guò)磁珠把模擬和數(shù)字地一點(diǎn)共地。三、四種解
4、決方法模擬地和數(shù)字地間串接1)用磁珠連接;2)用電容連接;3)用電感連接;4)用0歐姆電阻連接。1.電感??一般用幾u(yù)H到數(shù)十uH。2.用0歐電阻是最佳選擇??????a.可保證直流電位相等??????b.單點(diǎn)接地(限制噪聲)????c.對(duì)所有頻率的噪聲都有衰減作用(0歐也有阻抗,而且電流路徑狹窄,可以限制噪聲電流通過(guò))。3.磁珠??????采用在高頻段具有良好阻抗特性的鐵氧體材料燒結(jié)面成,專(zhuān)用于抑制信號(hào)線、電源線上的高頻噪聲和尖峰干擾,還具有吸收靜電脈沖的能力。主要參數(shù):??????標(biāo)稱值:因?yàn)榇胖榈膯挝皇前凑账谀骋活l率產(chǎn)生的阻抗
5、來(lái)標(biāo)稱的,阻抗的單位也是歐姆.一般以100MHz為標(biāo)準(zhǔn),比如2012B601,就是指在100MHz的時(shí)候磁珠的阻抗為600歐姆。??????額定電流:額定電流是指能保證電路正常工作允許通過(guò)電流.????磁珠有很高的電阻率和磁導(dǎo)率,他等效于電阻和電感串聯(lián),但電阻值和電感值都隨頻率變化。他比普通的電感有更好的高頻濾波特性,在高頻時(shí)呈現(xiàn)阻性,所以能在相當(dāng)寬的頻率范圍內(nèi)保持較高的阻抗,從而提高調(diào)頻濾波效果。磁珠對(duì)高頻信號(hào)才有較大阻礙作用,一般規(guī)格有100歐/100mMHZ,它在低頻時(shí)電阻比電感小得多。鐵氧體磁珠(FerriteBead)是目前
6、應(yīng)用發(fā)展很快的一種抗干擾組件,廉價(jià)、易用,濾除高頻噪聲效果顯著。??????有的磁珠上有多個(gè)孔洞,用導(dǎo)線穿過(guò)可增加組件阻抗(穿過(guò)磁珠次數(shù)的平方),不過(guò)在高頻時(shí)所增加的抑制噪聲能力不可能如預(yù)期的多,而用多串聯(lián)幾個(gè)磁珠的辦法會(huì)好些。鐵氧體是磁性材料,會(huì)因通過(guò)電流過(guò)大而產(chǎn)生磁飽和,導(dǎo)磁率急劇下降。大電流濾波應(yīng)采用結(jié)構(gòu)上專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的磁珠,還要注意其散熱措施。??????鐵氧體磁珠不僅可用于電源電路中濾除高頻噪聲(可用于直流和交流輸出),還可廣泛應(yīng)用于其它電路,其體積可以做得很小。特別是在數(shù)字電路中,由于脈沖信號(hào)含有頻率很高的高次諧波,也是電路高
7、頻輻射的主要根源,所以可在這種場(chǎng)合發(fā)揮磁珠的作用。????????在電路中只要導(dǎo)線穿過(guò)它即可。當(dāng)導(dǎo)線中電流穿過(guò)時(shí),鐵氧體對(duì)低頻電流幾乎沒(méi)有什么阻抗,而對(duì)較高頻率的電流會(huì)產(chǎn)生較大衰減作用。高頻電流在其中以熱量形式散發(fā),其等效電路為一個(gè)電感和一個(gè)電阻串聯(lián),兩個(gè)組件的值都與磁珠的長(zhǎng)度成比例。磁珠種類(lèi)很多,制造商應(yīng)提供技術(shù)指標(biāo)說(shuō)明,特別是磁珠的阻抗與頻率關(guān)系的曲線。4.電容利用電容隔直通交的原理。四.電感與磁珠的區(qū)別:??????有一匝以上的線圈習(xí)慣稱為電感線圈,少于一匝(導(dǎo)線直通磁環(huán))的線圈習(xí)慣稱之為磁珠;電感是儲(chǔ)能元件,而磁珠是能量轉(zhuǎn)換(
8、消耗)器件;電感多用于電源濾波回路,磁珠多用于信號(hào)回路,用于EMC對(duì)策;磁珠主要用于抑制電磁輻射干擾,而電感用于這方面則側(cè)重于抑制傳導(dǎo)性干擾.兩者都可用于處理EMC、EMI問(wèn)題;電感一般用于電路的匹配和信號(hào)質(zhì)量的控制上.