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模擬地、數(shù)字地是否需要隔離，如何隔離?

看了不少關(guān)于這方面的文章和貼子，還是有些不太明白，想請(qǐng)高手們?cè)僦附滔?。我的理解，?shù)字地和模擬地是要分開(kāi)的，網(wǎng)上有不少高手說(shuō)不必分，只要在布局上注意數(shù)字部分器件和模擬部分器件的布局，并分開(kāi)走線，我覺(jué)得實(shí)際上這也是一種隔離，并且是很好的隔離。

但是在實(shí)際操作中比較難做到，更多的時(shí)候大家是分開(kāi)鋪兩塊地，一塊地主要放模擬器件，作為模擬地，另一塊放數(shù)字器件，作為數(shù)字地，中間用0R電阻、電感、磁珠或者直接用一小塊銅皮連起來(lái)。

但是這樣又有人說(shuō)不可取，因?yàn)閮蓧K地隔開(kāi)后如果有跨分割的走線，那么這條線的回流路徑就很長(zhǎng)，并且只能從兩塊地中間的連接處走，反而會(huì)造成更多干擾，并且如果是數(shù)字信號(hào)線這樣走的話那么就會(huì)形成大面積的RF回路，使電路更加不穩(wěn)定。我覺(jué)得在實(shí)際的模擬電路中經(jīng)常會(huì)用到模擬開(kāi)關(guān)，這些模擬開(kāi)關(guān)都是由數(shù)字信號(hào)控制的，并且一般都會(huì)放在模擬區(qū)域，如果分割地的話這個(gè)模擬開(kāi)關(guān)的地應(yīng)該接模擬地，但是又有數(shù)字信號(hào)線作為控制信號(hào)，那么這個(gè)數(shù)字信號(hào)線算是跨分割走線了，并且這個(gè)信號(hào)有時(shí)還會(huì)高速切換。這個(gè)模擬地和數(shù)字地還隔不隔離呢?請(qǐng)大家不吝賜教。割地還是有必要的，割地隔開(kāi)后如果有跨分割的走線，可靈活增加額外回流通路，不用那么*板非要走特定連接點(diǎn)才行。

布線盡量讓跨線回流路徑相接近，以減少連接點(diǎn)。涉及端口附近割地還需格外注意ESD問(wèn)題，割地可能會(huì)導(dǎo)致ESD不良，注意端口線路設(shè)計(jì)。割地目的是為了分離相互干擾，但為了等地電位，還是需要連接在一起，目的就是讓數(shù)字地模擬地絕大部分地方隔離，少部分地方連接，防止串?dāng)_，還可以在連接處加上磁珠之類更加濾除干擾作用。

割地方式有很多，原理圖階段，把模擬、數(shù)字地起不同GND_D和GND_A兩個(gè)net name，這樣子在沒(méi)有外界元件時(shí)，兩片地是隔離的，之間你可以用0ohm電阻或磁珠連接。你也可以直接net name相同，但在畫(huà)PCB時(shí)，人為分割開(kāi)你需要隔離的兩部分，僅僅邊角保留部分連接?；亓髀窂轿幢匦枰獙?dǎo)線或者電阻磁珠連接，高速信號(hào)用電容跨接亦可以。

粗陋之見(jiàn)，不足之處歡迎補(bǔ)充與討論。分割前提要考慮是否有必要?分割與否還需看設(shè)計(jì)者習(xí)慣，PCB layout技巧有關(guān)系，有的人認(rèn)為有必要，有的人認(rèn)為無(wú)必要，影響多大要靠多次投板對(duì)比才能看到效果。沒(méi)人能打包票不割地就板子就不行。

為了避免麻煩可以割地，多多預(yù)留幾個(gè)0ohm電阻位，靈活設(shè)定打件電阻個(gè)數(shù)，方便調(diào)試，也便于對(duì)比效果割地前后效果。

如何區(qū)分?jǐn)?shù)字地與摸擬地

數(shù)字地與模擬地區(qū)別很多人分不清模擬地與信號(hào)地的區(qū)別,有時(shí)候也就不區(qū)分?jǐn)?shù)字地與模擬地,但這樣就使得電路質(zhì)量下降,影響了電路的性能: 模擬電路涉及弱小信號(hào),但是數(shù)字電路門限電平較高,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. 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**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**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. 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,理由如上有四種方法解決此問(wèn)題: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. 磁珠的等效電路相當(dāng)于帶阻限波器,只對(duì)某個(gè)頻點(diǎn)的噪聲有顯著抑制作用,使用時(shí)需要預(yù)先估計(jì)噪點(diǎn)頻率,以便選用適當(dāng)型號(hào).對(duì)于頻率不確定或無(wú)法預(yù)知的情況,磁珠不合. 電容隔直通交,造成浮地. 電感體積大,雜散參數(shù)多,不穩(wěn)定. 0歐電阻相當(dāng)于很窄的電流通路百科,能夠有效地限制環(huán)路電流,使噪聲得到抑制.電阻在所有頻帶上都有衰減作用(0歐電阻也有阻抗),這點(diǎn)比磁珠強(qiáng). 在具體的電路PCB設(shè)計(jì)中,必須了解電磁兼容(EMC)的兩個(gè)基本原則:**個(gè)原則是盡可能減小電流環(huán)路的面積;第二個(gè)原則是系統(tǒng)只采用一個(gè)參考面.相反,如果系統(tǒng)存在兩個(gè)參考面,就可能形成一個(gè)偶極天線(注:小型偶極天線的輻射大小與線的長(zhǎng)度,流過(guò)的電流大小以及頻率成正比);而如果信號(hào)不能通過(guò)盡可能小的環(huán)路返回,就可能形成一個(gè)大的環(huán)狀天線(注:小型環(huán)狀天線的輻射大小與環(huán)路面積,流過(guò)環(huán)路的電流大小以及頻率的平方成正比).在設(shè)計(jì)中要盡可能避免這兩種情況. 復(fù)雜混合信號(hào)PCB設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,設(shè)計(jì)過(guò)程要注意以下幾點(diǎn): 1.將PCB分區(qū)為獨(dú)立的模擬部分和數(shù)字部分.2.合適的元器件布局.3.A/D轉(zhuǎn)換器跨分區(qū)放置. 4.不要對(duì)地進(jìn)行分割.在電路板的模擬部分和數(shù)字部分下面敷設(shè)統(tǒng)一地. 5.在電路板的所有層中,數(shù)字信號(hào)只能在電路板的數(shù)字部分布線. 6.在電路板的所有層中,模擬信號(hào)只能在電路板的模擬部分布線.7.實(shí)現(xiàn)模擬和數(shù)字電源分割.8.布線不能跨越分割電源面之間的間隙. 9.必須跨越分割電源之間間隙的信號(hào)線要位于緊鄰大面積地的布線層上.10.分析返回地電流實(shí)際流過(guò)的路徑和方式. 11.采用正確的布線規(guī)則.首先說(shuō)IO standard：這個(gè)是用于支持對(duì)應(yīng)不同的電平標(biāo)準(zhǔn)。FPGA IO口的電壓由IO bank上的VCC引入。

一個(gè)bank上引入3.3V TTL電平，那么此時(shí)整個(gè)bank上輸出3.3V的TTL電平。

設(shè)置這個(gè)**是為了和current strength一起計(jì)算功率。第二個(gè)是用于在IO口上加載正確的上拉/下拉電阻。只要你設(shè)置完成，Quartus會(huì)按照你的電平標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)布線。第二是IO Bank：你在quartus pin planner 的top view下右鍵然后點(diǎn)擊 show IO banks，這個(gè)時(shí)候就會(huì)看到FPGA的管腳被幾種顏色劃分開(kāi)了。

一種顏色下的IO口代表一組bank。你在吧管腳的location約束完成以后。IO Bank會(huì)自動(dòng)填充完畢的。

第三是Group：Group就是你所輸出的信號(hào)的名字啦。比如你有一組信號(hào)叫cnt。你對(duì)cnt的某一根賦值，那么。

這里的Group會(huì)自動(dòng)填充為cnt 。第四是Reserved：這個(gè)是對(duì)管腳內(nèi)部的IO邏輯進(jìn)行約束的，你在下面可以看到一些值。

介紹幾個(gè)吧。bidrectional：雙向，tri-state:三態(tài)等等。這個(gè)約束的是FPGA在IO端的輸入輸出區(qū)域的邏輯。比如你選擇tri-state。

那么這個(gè)時(shí)候，在你IO口前部的IO區(qū)，quartus會(huì)自動(dòng)給你生成一個(gè)三態(tài)門。第五個(gè)是Vref Group：這個(gè)Group是bank內(nèi)部的細(xì)分區(qū)域，因?yàn)橐粋€(gè)bank可能多達(dá)60個(gè)腳。為了快速定位，你可以利用這個(gè)vref group來(lái)找到某個(gè)管腳。（這個(gè)是非修改屬性）無(wú)法修改。

你的理解是正確的，另外，跨越IO bank的信號(hào)沒(méi)有問(wèn)題。只是注意跨bank的電平是否一致即可。對(duì)于跨IO bank的延遲對(duì)于FPGA而言沒(méi)有多少延遲。管腳分配呢，你可以看一下quartus里面pin planner內(nèi)部那張 top view對(duì)于每個(gè)管腳的說(shuō)明。

大多數(shù)管腳是可以當(dāng)做普通IO使用的。只是有些特殊要求的時(shí)候。只可以使用對(duì)應(yīng)的IO，比如差分輸入，高時(shí)鐘輸入等等。

這個(gè)是要參照對(duì)應(yīng)器件的IO手冊(cè)來(lái)決定的。而且對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)大多數(shù)的器件生產(chǎn)商都會(huì)給出參考設(shè)計(jì)。里面包括了IO的設(shè)計(jì)，pcb的設(shè)計(jì)以及內(nèi)部程序端口的約束。

所以具體問(wèn)題具體分析。ogrjkpvmd2009-09-11 22:35:05 一一回答，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜。首先說(shuō)IO standard：這個(gè)是用于支持對(duì)應(yīng)不同的電平標(biāo)準(zhǔn)。FPGA IO口的電壓由IO bank上的VCC引入。

一個(gè)bank上引入3.3V TTL電平，那么此時(shí)整個(gè)bank上輸出3.3V的TTL電平。設(shè)置這個(gè)**是為了和current strength一起計(jì)算功率。第二個(gè)是用于在IO口上加載正確的上拉/下拉電阻。

只要你設(shè)置完成，Quartus會(huì)按照你的電平標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)布線。第二是IO Bank：你在quartus pin planner 的top view下右鍵然后點(diǎn)擊 show IO banks，這個(gè)時(shí)候就會(huì)看到FPGA的管腳被幾種顏色劃分開(kāi)了。一種顏色下的IO口代表一組bank。你在吧管腳的location約束完成以后。

IO Bank會(huì)自動(dòng)填充完畢的。第三是Group：Group就是你所輸出的信號(hào)的名字啦。比如你有一組信號(hào)叫cnt。

你對(duì)cnt的某一根賦值，那么。。這里的Group會(huì)自動(dòng)填充為c。

數(shù)字地和模擬地的區(qū)分問(wèn)題

區(qū)分模擬數(shù)字地線，是為了防止地線阻抗上的電壓降對(duì)微弱信號(hào)干擾，說(shuō)白了是怕對(duì)模擬電路干擾，數(shù)字電路抗干擾能力較強(qiáng)。上述情況，前者應(yīng)該接模擬地，即濾波器的地線應(yīng)該接在功放上，而不是接在單片機(jī)的地線上。

數(shù)字地與模擬地聯(lián)通之處通常在電源處，那么這條連通導(dǎo)線上的干擾電壓會(huì)等效疊加在單片機(jī)的輸出脈沖電平上，脈沖電壓是數(shù)伏的大信號(hào)，毫伏級(jí)的干擾不是問(wèn)題;反之這個(gè)干擾會(huì)疊加到功放輸入端，它是小信號(hào)，影響較大。

通常A/D,D/A都有這個(gè)問(wèn)題，一邊是數(shù)字，一邊是模擬，如果有兩個(gè)地線，就分接兩邊，如果不能分為兩個(gè)地線，應(yīng)該作為模擬地看待。后者情況，若電源只是給數(shù)字電路供電，則應(yīng)該為數(shù)字地，若同時(shí)給模擬部分供電，則它是模擬地?cái)?shù)字地的連接點(diǎn)。

pcb布線時(shí) 怎么區(qū)分?jǐn)?shù)字地和模擬地？

畫(huà)原理圖時(shí)就不要用同樣的接地符號(hào)及名稱,例如數(shù)字地用GND 模擬地用VSS 這樣在pcb布線時(shí)就可以按飛線的引導(dǎo)布線了,同時(shí)也可以看焊盤的**標(biāo)號(hào)。一般的模擬信號(hào)，一看就知道是模擬地，還有工作電源、基準(zhǔn)電源（Vref）的參考地也是模擬地，那么其余信號(hào)的參考地如：數(shù)據(jù)、地址、控制等數(shù)字邏輯地都是數(shù)字地，還有一些芯片上的地要注意一下，有些查datasheet 的時(shí)候他寫(xiě)著DGND的是數(shù)字地，AGND的是模擬地。