混合信号电路PCB设计三

二：隔离

隔离是在PCB板上把所有平面之铜铂分离，在两个区域之间的制造一宽的分割（典型值至少50MILS）把所有铜铂拿掉。在两区之间的连接有两种：

一是通过隔离变压器或光偶。

二是通过一桥连接，通过桥连接时，所有的信号线，和电源必须通过桥的区域通过。电源用FERITTLE  BEAD跨过桥，但不能在除桥外的地方进行任何跨接。如图：

这种方法有助于：

1.接地可防止地平面上的高频COMMON-MODE RF成分（接地杂讯电压）偶合至分割区域中。

2.接地有助于移除可能存在机构和界面卡的涡电流。否则可能流到CABLE上去。

3.接地可移除两区域的电压梯度。

这种情况的I/O口连接器的 BYPASS电容应该按下面两种方法接：

整个I/O口的接地就变成了以下这种情况，这是个比较符合ESD 和RF的要求的接法：

割地的方法还有用吗？  

在以下三种情况可以用到这种方法：一些医疗设备要求在与病人连接的电路和系统之间的漏电流很低；一些工业过程控制设备的输出可能连接到噪声很大而且功率高的机电设备上；另外一种情况就是在PCB的布局受到特定限制时。 

在混合信号PCB板上通常有独立的数字和模拟电源，能够而且应该采用分割电源面。但是紧邻电源层的信号线不能跨越电源之间的间隙，而所有跨越该间隙的信号线都必须位于紧邻大面积地的电路层上。在有些情况下，将模拟电源以PCB 连接线而不是一个面来设计可以避免电源面的分割问题。

混合信号PCB设计是一个复杂的过程，设计过程要注意以下几点：

1.将PCB分区为独立的模拟部分和数字部分。 

2.合适的元器件布局。 

3.A/D转换器跨分区放置。 

4.不要对地进行分割。在电路板的模拟部分和数字部分下面敷设统一地。 

5.在电路板的所有层中，数字信号只能在电路板的数字部分布线。 

6.在电路板的所有层中，模拟信号只能在电路板的模拟部分布线。 

7.实现模拟和数字电源分割。 

8.布线不能跨越分割电源面之间的间隙。 

9.必须跨越分割电源之间间隙的信号线要位于紧邻大面积地的布线层上。 

10.分析返回地电流实际流过的路径和方式。 

11.采用正确的布线规则。 

其他LAYOUT GUIDE LINE

(1)如M/B板面许可,在四周板边留GND ring , 线宽8 ~ 12mil ,且每隔1.5 ~ 2cm打一GND Via。

(2)各I/O port所加之R/C filter 型filter L/C filter或C filter …等,在Layout时,最后一级之电容的位置需离I/O port或Output connect or Jack 越近越好,如空间许可,可将电容之接地点与表层附近的螺丝孔或chassis GND用粗线连通。

(3)各IC之Power pin于线路设计时, 至少都有预留1颗以上之稳压滤波电容, 因此在Layout时, 电容的位置需离IC之Power pin 越近越好且内层打Via上来之电源须先经过电容再接到IC 。

(4)除了电源线路(RTC 3V/5V CPU DC/DC）以外,其余的滤波线路之接地电容均采用多点接地,即一个电容接地就打一个GNDvia 。

(5)GND Plane如无特殊需求, 切勿任意切割, 以维持其整面shielding的作用。

(6)线宽的定义:

a. R ,G ,B signal : 8 mil。

b. CPU , SDRAM, PCI及LCD CLK: 6 mil。

c. 其余的data & address Bus : 5 mil。

d. Power trace依耐电流而定按比例计算:

第一个：1 A = 40mils，以后每加一个1 A=20mils,一个：18mils内径的VIA=1A （End)