數模混合電路的PCB設計詳細解析案例

   【現象描述】

   一個金屬外殼的車載音響設備,在設計過程中發現數字電路的高次諧波噪聲影響收音信號的質量。 OH003-HQ(TX)該產品的局部PCB布置示意圖如圖6.γ所示。查看該產品的具體設計情況發現收音電路的模擬地還與金屬外殼通過螺釘相連。

   【原因分析】

   本案例是一個典型的數模混合電路相互干擾的案例,在數字電路模擬電路混合共存的電路板中,當數字電路的工作電平較高(如信號峰值達3.3~5Ⅴ)工作頻率也較高(如頻率達數十兆赫茲,諧波達數百兆赫茲),而模擬電路工作電平較低(如mⅤ級以下),頻率也正好落在數字電路的工作頻率或數字電路工作頻率的諧波范圍內時,如果電路設計不當,就會發生數模電路之間相互干擾的現象。那么這種干擾是如何發生的呢,請見如下分析。數字電路的噪聲影響模擬電路的噪聲有三種來源:    

   第一種:電源,主要是開關電源的噪聲;

   第二種:數字信號線向模擬信號線發生的串擾;