模拟地和数字地单点接地
模拟地和数字地单点接地
只要是地，最终都要接到一起，然后入大地。如果不接在一起就是"浮地"，存在压差，容易积累电荷，造成静电。地是参考0电位，所有电压都是参考地得出的，地的标准要一致，故各种地应短接在一起。人们认为大地能够吸收所有电荷，始终维持稳定，是最终的地参考点。虽然有些板子没有接大地，但发电厂是接大地的，板子上的电源最终还是会返回发电厂入地。如果把模拟地和数字地大面积直接相连，会导致互相干扰。不短接又不妥，理由如上有四种方法解决此问题：1、用磁珠连接；2、用电容连接；3、用电感连接；4、用0欧姆电阻连接。 *磁珠的等效电路相当于带阻限波器，只对某个频点的噪声有显著抑制作用，使用时需要预先估计噪点频率，以便选用适当型号。对于频率不确定或无法预知的情况，磁珠不合。
*电容隔直通交，造成浮地。
*电感体积大，杂散参数多，不稳定。
*0欧电阻相当于很窄的电流通路，能够有效地限制环路电流，使噪声得到抑制。电阻在所有频带上都有衰减作用(0欧电阻也有阻抗)，这点比磁珠强。
跨接时用于电流回路
当分割电地平面后，造成信号最短回流路径断裂，此时，信号回路不得不绕道，形成很大的环路面积，电场和磁场的影响就变强了，容易干扰/被干扰。在分割区上跨接0欧电阻，可以提供较短的回流路径，减小干扰。
配置电路
一般，产品上不要出现跳线和拨码开关。有时用户会乱动设置，易引起误会，为了减少维护费用，应用0欧电阻代替跳线等焊在板子上。
空置跳线在高频时相当于天线，用贴片电阻效果好。
其他用途
布线时跨线
调试/测试用
临时取代其他贴片器件
作为温度补偿器件
更多时候是出于EMC对策的需要。另外，0欧姆电阻比过孔的寄生电感小，而且过孔还会影响地平面（因为要挖孔）。
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大尺寸的0欧电阻还可当跳线，中间可以走线
还有就是不同尺寸0欧电阻允许通过电流不同，一般0603的1A，0805的2A，所以不同电流会选用不同尺寸的还有就是为磁珠、电感等预留位置时，得根据磁珠、电感的大小还做封装，所以0603、0805等不同尺寸的都有了
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0欧姆电阻一般用在混合信号的电路中,在这种电路中为了减小数字部分和模拟部分的相互干扰,他们的电源地线都是分开布的,但在电源的入口点又需要连在一起,一般是通过0欧姆电阻连接的,这样既达到了数字地和模拟地间无电压差,又利用了0欧姆电阻的寄生电感滤除了数字部分对模拟部分的干扰.
模拟地和数字地的分割
中 国产品研发易站w w w .r d e a s y .c n 有关模拟地和数字地分割的介绍 如何降低数字信号和模拟信号间的相互干扰呢？在设计之前必须了解电磁兼容(EMC)的两个基本原则：第一个原则是尽可能减小电流环路的面积；第二个原则是系统只采用一个参考面。相反，如果系统存在两个参考面，就可能形成一个偶极天线(注：小型偶极天线的辐射大小与线的长度、流过的电流大小以及频率成正比)；而如果信号不能通过尽可能小的环路返回，就可能形成一个大的环状天线(注：小型环状天线的辐射大小与环路面积、流过环路的电流大小以及频率的平方成正比)。在设计中要尽可能避免这两种情况。 有人建议将混合信号电路板上的数字地和模拟地分割开，这样能实现数字地和模拟地之间的隔离。尽管这种方法可行，但是存在很多潜在的问题，在复杂的大型系统中问题尤其突出。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。 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。模拟信号在电路板所有层的模拟区内布线，而数字信号在数字电路区内布线。在这种情况下，数字信号返回电流不会流入到模拟信号的地。 只有将数字信号布线在电路板的模拟部分之上或者将模拟信号布线在电路板的数字部分之上时，才会出现数字信号对模拟信号的干扰。出现这种问题并不是因为没有分割地，真正的原因是数字信号的布线不 适当。 PCB 设计采用统一地，通过数字电路和模拟电路分区以及合适的信号布线，通常可以解决一些比较困难的布局布线问题，同时也不会产生因地分割带来的一些潜在的麻烦。在这种情况下，元器件的布局和分区就成为决定设计优劣的关键。如果布局布线合理，数字地电流将限制在电路板的数字部分，不会干扰模拟
PCB数字地和模拟地
数字地和模拟地 ★数字地与模拟地的区别 简单来说，数字地是数字信号的对地，模拟地是模拟信号的对地。 由于数字信号一般为矩形波，带有大量的谐波。如果电路板中的 数字地与模拟地没有从接入点分开，数字信号中的谐波很容易会 干扰到模拟信号的波形。当模拟信号为高频或强电信号时，也会 影响到数字电路的正常工作。 存在问题的根本原因是，谁也无法保证电路板上铜箔的电阻为零， 在接入点将数字地和模拟地分开，就是为了将数字地和模拟地的 共地电阻降到最小。 ★数字地和模拟地处理的基本原则如下： 1模拟地和数字地之间链接 （1）模拟地和数字地间串接电感一般取值多大？ 一般用几uH到数十uH。 （2）用0欧电阻是最佳选择(1)可保证直流电位相等、(2)单点接地(限制噪声)、(3)对所有频率的噪声都有衰减作用(0欧也有阻抗，而且电流路径狭窄，可以限制噪声电流通过)。 磁珠相当于带阻陷波器，只对某个频点的噪声有抑制作用，如果不能预知噪点，如何选择型号，况且，噪点频率也不一定固定，故磁珠不是一个好的选择。 电容不通直流，会导致压差和静电积累，摸机壳会麻手。如果把电容和磁珠并联，就是画蛇添足，因为磁珠通直，电容将失效。串联的话就显得不伦不类。 电感特性不稳定，离散分布参数不好控制，体积大。电感也是陷波，LC谐振(分布电容)，对噪点有特效。 总之，关键是模拟地和数字地要一点接地。 建议，不同种类地之间用0欧电阻相连；电源引入高频器件时用磁珠；高频信号线耦合用小电容；电感用在大功率低频上。 2 磁珠 采用在高频段具有良好阻抗特性的铁氧体材料烧结面成，专用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰，还具有吸收静电脉冲的能力。 主要参数: 标称值:因为磁珠的单位是按照它在某一频率产生的阻抗来标称的，阻抗的单位也是欧姆 .一般以100MHz为标准，比如2012B601，就是指在100MHz的时候磁珠的阻抗为600欧姆。 额定电流:额定电流是指能保证电路正常工作允许通过电流. 3 电感与磁珠的区别: 有一匝以上的线圈习惯称为电感线圈,少于一匝（导线直通磁环）的线圈习惯称之为磁珠; 电感是储能元件,而磁珠是能量转换（消耗）器件;
模拟数字电路基础知识
第九章 数字电路基础知识 一、 填空题 1、 模拟信号是在时间上和数值上都是 变化 的信号。 2、 脉冲信号则是指极短时间内的 电信号。 3、 广义地凡是 规律变化的，带有突变特点的电信号均称脉冲。 4、 数字信号是指在时间和数值上都是 的信号，是脉冲信号的一种。 5、 常见的脉冲波形有，矩形波、 、三角波、 、阶梯波。 6、 一个脉冲的参数主要有 Vm 、tr 、 Tf 、T P 、T 等。 7、 数字电路研究的对象是电路的输出与输入之间的逻辑关系。 8、 电容器两端的电压不能突变，即外加电压突变瞬间，电容器相当于 。 9、 电容充放电结束时，流过电容的电流为0，电容相当于 。 10、 通常规定，RC 充放电，当t = 时，即认为充放电过程结束。 11、 RC 充放电过程的快慢取决于电路本身的 ，与其它因素无关。 12、 RC 充放电过程中，电压，电流均按 规律变化。 13、 理想二极管正向导通时，其端电压为0,相当于开关的 。 14、 在脉冲与数字电路中，三极管主要工作在 和 。 15、 三极管输出响应输入的变化需要一定的时间，时间越短，开关特性 。 16、 选择题 2 若一个逻辑函数由三个变量组成，则最小项共有（ ）个。 A 、3 B 、4 C 、8 4 下列各式中哪个是三变量A 、B 、C 的最小项（ ） A 、A B C ++ B 、A BC + C 、ABC 5、模拟电路与脉冲电路的不同在于( )。 A 、模拟电路的晶体管多工作在开关状态，脉冲电路的晶体管多工作在放大状态。 B 、模拟电路的晶体管多工作在放大状态，脉冲电路的晶体管多工作在开关状态。 C 、模拟电路的晶体管多工作在截止状态，脉冲电路的晶体管多工作在饱和状态。 D 、模拟电路的晶体管多工作在饱和状态，脉冲电路的晶体管多工作在截止状态。 6、己知一实际矩形脉冲，则其脉冲上升时间( )。 A 、.从0到Vm 所需时间 B 、从0到2 2Vm 所需时间 C 、从0.1Vm 到0.9Vm 所需时间 D 、从0.1Vm 到 22Vm 所需时间 7、硅二极管钳位电压为( ) A 、0.5V B 、0.2V C 、0.7V D 、0.3V 8、二极管限幅电路的限幅电压取决于( )。 A 、二极管的接法 B 、输入的直流电源的电压 C 、负载电阻的大小 D 、上述三项 9、在二极管限幅电路中,决定是上限幅还是下限幅的是( ) A 、二极管的正、反接法 B 、输入的直流电源极性 C 、负载电阻的大小 D 、上述三项 10、下列逻辑代数定律中，和普通代数相似是( ) A 、否定律 B 、反定律 C 、重迭律 D 、分配律
模拟地和数字地的区别
为什么数字地和模拟地要分开 在做简单电路时，是可以不用分开的。但为什么大家都说要把他们分开接呢？ 其实本质是对的，就是数字地，模拟地都是地，并不是他们俩头上长角，十分的怪异，要明白为什么要分开，先听我说一个故事 我们公司所在的商务楼共有3楼，2楼是搞模拟的，3楼是做数字的，整幢楼只有一部电梯，平时人少的时候还好办，上2楼，上3楼互不影像，但每天早上上下班的时候就不得了了，人多得很，搞数字的要上3楼，总是被2楼的模拟影响，2楼模拟的人要下楼，总是要等电 梯上了3楼，再下来，互相影响很是麻烦， 商务楼的物业为解决这个问题，提出了2个方案， 第1个（笑死人了） 电梯扩大，可以装更多的人， 电梯大了是好，但公司会招人，人又多了，再换电梯，再招人...永远死循环，有一个办法到挺好，大家索性不要电梯，直接往下跳，不管2楼的，3楼的，肯定解决问题，但肯定会 出问题（第1个被枪毙掉了） 第2个 装2部电梯，一部专门上2楼，另一部专门上3楼 WondeRFul!太机智了，这样2层楼面的工作人员就互不影响了。 End 明白了否？ 数字地，模拟地互相会影响不是因为一个叫数字，一个叫模拟，而是他们用了同一部电梯--地，而这部电梯所用的井道就是我们在PCB上布得地线。 模拟回路的电流走这条线，数字回路的电流也走这条线，本来无可厚非，线布着就是用来导 通电流的，可问题处在这根线上有电阻！ 而且最根本的问题是走这条线的电流要去2个不同的回路。 假设一下，有2股电流，数流，模流同时从地出发。有2个器件，数件，模件。 若2个回路不分开，数流，模流回走到数件的接地端前的时候，损耗的电压为v v=（数流+模流）x走线电阻 相当于数字器件的接地端相对于地端升高了v 数字器件不满意了，我承认会升高少许电压，数流的那部分我认了，但模流的为什么要加在 我头上？ 同理模拟器件也会同样抱怨 2个解决方案 第1个：你布的PCB线没有阻抗，自然不会引起干扰，就像2、3楼直接往下跳，那是井道
模拟地和数字地单点接地
模拟地和数字地单点接地 只要是地，最终都要接到一起，然后入大地。如果不接在一起就是"浮地"，存在压差，容易积累电荷，造成静电。地是参考0电位，所有电压都是参考地得出的，地的标准要一致，故各种地应短接在一起。人们认为大地能够吸收所有电荷，始终维持稳定，是最终的地参考点。虽然有些板子没有接大地，但发电厂是接大地的，板子上的电源最终还是会返回发电厂入地。如果把模拟地和数字地大面积直接相连，会导致互相干扰。不短接又不妥，理由如上有四种方法解决此问题：1、用磁珠连接；2、用电容连接；3、用电感连接；4、用0欧姆电阻连接。 *磁珠的等效电路相当于带阻限波器，只对某个频点的噪声有显著抑制作用，使用时需要预先估计噪点频率，以便选用适当型号。对于频率不确定或无法预知的情况，磁珠不合。 *电容隔直通交，造成浮地。 *电感体积大，杂散参数多，不稳定。 *0欧电阻相当于很窄的电流通路，能够有效地限制环路电流，使噪声得到抑制。电阻在所有频带上都有衰减作用(0欧电阻也有阻抗)，这点比磁珠强。 跨接时用于电流回路 当分割电地平面后，造成信号最短回流路径断裂，此时，信号回路不得不绕道，形成很大的环路面积，电场和磁场的影响就变强了，容易干扰/被干扰。在分割区上跨接0欧电阻，可以提供较短的回流路径，减小干扰。 配置电路 一般，产品上不要出现跳线和拨码开关。有时用户会乱动设置，易引起误会，为了减少维护费用，应用0欧电阻代替跳线等焊在板子上。 空置跳线在高频时相当于天线，用贴片电阻效果好。 其他用途 布线时跨线 调试/测试用 临时取代其他贴片器件 作为温度补偿器件
更多时候是出于EMC对策的需要。另外，0欧姆电阻比过孔的寄生电感小，而且过孔还会影响地平面（因为要挖孔）。 ；-------------------------------------------------------- 大尺寸的0欧电阻还可当跳线，中间可以走线 还有就是不同尺寸0欧电阻允许通过电流不同，一般0603的1A，0805的2A，所以不同电流会选用不同尺寸的还有就是为磁珠、电感等预留位置时，得根据磁珠、电感的大小还做封装，所以0603、0805等不同尺寸的都有了 ；----------------------------------------- 0欧姆电阻一般用在混合信号的电路中,在这种电路中为了减小数字部分和模拟部分的相互干扰,他们的电源地线都是分开布的,但在电源的入口点又需要连在一起,一般是通过0欧姆电阻连接的,这样既达到了数字地和模拟地间无电压差,又利用了0欧姆电阻的寄生电感滤除了数字部分对模拟部分的干扰.
接地数字地,模拟地,信号地区别与接法
接地:数字地,模拟地,信号地区别与接法 除了正确进行接地设计、安装,还要正确进行各种不同信号的接地处理。控制系统中，大致有以下几种地线： （1）数字地：也叫逻辑地，是各种开关量（数字量）信号的零电位。 （2）模拟地：是各种模拟量信号的零电位。 （3）信号地：通常为传感器的地。 （4）交流地：交流供电电源的地线，这种地通常是产生噪声的地。 （5）直流地：直流供电电源的地。 （6）屏蔽地：也叫机壳地，为防止静电感应和磁场感应而设。 以上这些地线处理是系统设计、安装、调试中的一个重要问题。下面就接地问题提出一些看法： （1）控制系统宜采用一点接地。一般情况下,高频电路应就近多点接地，低频电路应一点接地。在低频电路中，布线和元件间的电感并不是什么大问题，然而接地形成的环路的干扰影响很大，因此，常以一点作为接地点；但一点接地不适用于高频，因为高频时，地线上具有电感因而增加了地线阻抗，同时各地线之间又产生电感耦合。一般来说，频率在1MHz以下,可用一点接地；高于10MHz时，采用多点接地；在1～10MHz之间可用一点接地，也可用多点接地。 （2）交流地与信号地不能共用。由于在一段电源地线的两点间会有数mV甚至几V电压，对低电平信号电路来说，这是一个非常重要的干扰，因此必须加以隔离和防止。 （3）浮地与接地的比较。全机浮空即系统各个部分与大地浮置起来，这种方法简单，但整个系统与大地绝缘电阻不能小于50MΩ。这种方法具有一定的抗干扰能力，但一旦绝缘下降就会带来干扰。还有一种方法，就是将机壳接地，其余部分浮空。这种方法抗干扰能力强，安全可靠，但实现起来比较复杂。 （4）模拟地。模拟地的接法十分重要。为了提高抗共模干扰能力，对于模拟信号可采用屏蔽浮技术。对于具体模拟量信号的接地处理要严格按照操作手册上的要求设计。 （5）屏蔽地。在控制系统中为了减少信号中电容耦合噪声、准确检测和控制，对信号采用屏蔽措施是十分必要的。根据屏蔽目的不同，屏蔽地的接法也不一样。电场屏蔽解决分布电容问题，一般接大地；电磁场屏蔽主要避免雷达、电台等高频电磁场辐射干扰。利
模拟地和数字地的说明
模拟地与数字地详解 二者本质是一直的，就是数字地和模拟地都是地。要明白为什么要分开，先听一个故事；我们公司的商务楼，2楼是搞模拟的，3楼是搞数字的，整幢楼只有一部电梯，平时人少的时候还好办，上2楼上3楼互不影响，但每天上下班的时候就不得了了，人多得很，搞数字的要上3楼，总是被2楼搞模拟的人影响，2楼模拟的人要下楼，总是要等电梯上了3楼再下来，互相影响很是麻烦，商务楼的物业为解决这个问题，提出了2个方案：第 1个（笑死人了）电梯扩大，可以装更多的人，电梯大了是好，但公司会招人，人又多了，再换电梯，再招人...永远死循环，有一个办法到挺好，大家索性不要电梯，直接往下跳，不管2楼的3楼的，肯定解决问题，但肯定会出问题（第1个被枪毙掉了）。第2个办法装2部电梯，一部专门上2楼，另一部专门上3楼，Wonderful！太机智了，这样2层楼面的工作人员就互不影响了。明白了否？ 数字地、模拟地互相会影响不是因为一个叫数字，一个叫模拟，而是他们用了同一部电梯：地，而这部电梯所用的井道就是我们在PCB上布得地线。模拟回路的电流走这条线，数字回路的电流也走这条线，本来无可厚非，线布着就是用来导通电流的，可问题出在这根线上有电阻！而且最根本的问题是走这条线的电流要去2个不同的回路。假设一下：有 2股电流，数流，模流同时从地出发。有2个器件：数字件和模拟件。若2个回路不分开，数流模流走到数字件的接地端前的时候，损耗的电压为V=（数流+模流）X走线电阻，相当于数字器件的接地端相对于地端升高了V，数字器件不满意了，我承认会升高少许电压，数流的那部分我认了，但模流的为什么要加在我头上？同理模拟器件也会同样抱怨！ 两个解决方案：第1个：你布的PCB线没有阻抗，自然不会引起干扰，就像2、3楼直接往下跳，那是井道最宽的时候，也就是可以装一个无限大的电梯，自然谁都不影响谁，但谁都知道，This is mission impossible！第2个：2条回路分开走，数流，模流分开，既数地、模地分开。 同理，有时虽在模拟回路中，但也要分大、小电流回路，就是避免相互干扰。所谓的干扰就是：2个不同回路中的电流在PCB走线上引起的电压，这2部分电压互相叠加而产生的。 下面再具体介绍，简单来说，数字地是数字电路部分的公共基准端，即数字电压信号的基准端；模拟地是模拟电路部分的公共基准端，模拟信号的电压基准端（零电位点）。 一，分为数字地和模拟地的原因 由于数字信号一般为矩形波，带有大量的谐波。如果电路板中的数字地与模拟地没有从接入点分开，数字信号中的谐波很容易会干扰到模拟信号的波形。当模拟信号为高频或强电信号时，也会影响到数字电路的正常工作。模拟电路涉及弱小信号，但是数字电路门限电平较高，对电源的要求就比模拟电路低些。既有数字电路又有模拟电路的系统中，数字电路产生的噪声会影响模拟电路，使模拟电路的小信号指标变差，克服的办法是分开模拟地和数字地。 存在问题的根本原因是，无法保证电路板上铜箔的电阻为零，在接入点将数字地和模拟地分开，就是为了将数字地和模拟地的共地电阻降到最小。
数字地和模拟地区别
模拟地与数字地 简单来说，数字地是数字电路部分的公共基准端，即数字电压信号的基准端；模拟地是模拟电路部分的公共基准端，模拟信号的电压基准端（零电位点）。 一、分为数字地和模拟地的原因： 由于数字信号一般为矩形波，带有大量的谐波。如果电路板中的数字地与模拟地没有从接入点分开，数字信号中的谐波很容易会干扰到模拟信号的波形。当模拟信号为高频或强电信号时，也会影响到数字电路的正常工作。模拟电路涉及弱小信号，但是数字电路门限电平较高，对电源的要求就比模拟电路低些。既有数字电路又有模拟电路的系统中，数字电路产生的噪声会影响模拟电路，使模拟电路的小信号指标变差，克服的办法是分开模拟地和数字地。 存在问题的根本原因是，无法保证电路板上铜箔的电阻为零，在接入点将数字地和模拟地分开，就是为了将数字地和模拟地的共地电阻降到最小。 二、数字地和模拟地处理的基本原则如下： 如果把模拟地和数字地大面积直接相连，会导致互相干扰。不短接又不妥。 对于低频模拟电路，除了加粗和缩短地线之外，电路各部分采用一点接地是抑制地线干扰的最佳选择，主要可以防止由于地线公共阻抗而导致的部件之间的互相干扰。 而对于高频电路和数字电路，由于这时地线的电感效应影响会更大，
一点接地会导致实际地线加长而带来不利影响，这时应采取分开接地和一点接地相结合的方式。 另外对于高频电路还要考虑如何抑制高频辐射噪声，方法是：尽量加粗地线，以降低噪声对地阻抗；满接地，即除传输信号的印制线以外，其他部分全作为地线。不要有无用的大面积铜箔。 地线应构成环路，以防止产生高频辐射噪声，但环路所包围面积不可过大，以免仪器处于强磁场中时，产生感应电流。但如果只是低频电路，则应避免地线环路。数字电源和模拟电源最好隔离，地线分开布置，如果有A/D，则只在此处单点共地。 低频中没有多大影响，但建议模拟和数字一点接地。高频时，可通过磁珠把模拟和数字地一点共地。 三、四种解决方法 模拟地和数字地间串接 1）用磁珠连接；2）用电容连接；3）用电感连接；4）用0欧姆电阻连接。 1.电感一般用几uH到数十uH。 2.用0欧电阻是最佳选择 a.可保证直流电位相等 b.单点接地(限制噪声) c.对所有频率的噪声都有衰减作用(0欧也有阻抗，而且电流路径狭窄，可以限制噪声电流通过)。 3. 磁珠
数字电路和模拟电路的区别
什么是数字电路？ 用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路称为数字电路。现代的数字电路由半导体工艺制成的若干数字集成器件构造而成。逻辑门是数字逻辑电路的基本单元。存储器是用来存储二值数据的数字电路。 数字电路的特点 1，电路结构简单，稳定可靠。数字电路只要能区分高电平和低电平即可，对元件的精度要求不高，因此有利于实现数字电路集成化。 2，数字信号在传递时采用高，低电平两个值，因此数字电路抗干扰能力强，不易受外界干扰。 3，数字电路不仅能完成数值运算，还可以进行逻辑运算和判断，因此数字电路又称为数字逻辑电路或数字电路与；=逻辑设计。4，数字电路中元件处于开关状态，功耗较少。 由于数字电路具有以上特点，故发展十分迅速，在计算机、数字通信、数字仪器及家用电器等技术领域中得到广泛的应用。 什么是模拟电路？ 模拟电路是处理模拟信号的电路；数字电路是处理数字信号的电路。模拟信号是关于时间的函数，是一个连续变化的量。数字信号则是离散的量。举个简单的例子：要想从远方传过来一段由小变大的声音，用调幅、模拟信号进行传输（相应的应采用模拟电路），那么在传输过程中的信号的幅度就会越来越大，因为它是在用电信号的幅
度特性来模拟声音的强弱特性。但是如果采用数字信号传输，就要采用一种编码，每一级声音大小对应一种编码，在声音输入端，每采一次样，就将对应的编码传输出去。可见无论把声音分多少级，无论采样频率有多高，对于原始的声音来说，这种方式还是存在损失。不过，这种损失可以通过加高样频率来弥补，理论上采样频率大于原始信号的频率的两倍就可以完全还原了。 数字集成电路：主要是针对数字信号处理的模块。如；计算机里的2近制、8近制、10近制、16近制的数据进行处理的集成模块。数字集成电路的运行以开关状态经行运算，它的精度高适合复杂的计算。模拟集成电路：主要是针对模拟信号处理的模块。如；话筒里的声音信号，电视信号和VCD输出的图象信号、温度采集的模拟信号和其它模拟量的信号处理的集成模块。模拟集成电路工作在晶体管的三角放大区。（1）电路处理的是连续变化的模拟量电信号（即其幅值可以是任何值）。（2）信号的频范围往往从直流一直可以延伸到高频段。（3）模拟集成电路中的无器件种类多，除了数字集成电路中大量采用的NPN管及电阻外，还采用了PNP管，场效应晶体管，高精度电阻等。（4）除了应用于低电压电器中的电路处，大多数模拟集成电路的电源电压较高，输出级模拟集成电路的电源电压可达几十伏以上。（5）具有内繁外简的电路形式。充分发挥了集成电路的工艺特点和便于应用的特点 另外，数字电路和模拟电路的区别还有：
电源地 信号地 模拟地 数字地
从参考电平的角度看，都是同一个地，最终都要接到一起获得相同的参考电位。对于地的分开，主要是从布线的角度看的。减少不同电路之间地的干扰。 电源的地不能看成模拟地，信号地也不能看成数字地。因为电源有给模拟电路供电的，有给数字电路供电的。信号有数字信号和模拟信号。 主要是根据电路的性能来分割地，对于数字信号3.3v电路，2。5V电路和5V电路的地也可能有分开的需要。即使是同一个供电的数字电路，有时候也有布线的要求，例如大电流的IO部分的地，可能需要单独处理。 大地一般指机壳，这个部分有ESD和屏蔽的需要的。有些时候电路地通过一个1M电阻同外壳相连，有时候直接连接。要根据应用和ESD的要求来处理。 总之，地的逻辑连接特性和PCB上的物理特性是要区分来看的。理论上讲地是0电压的，但是在实际PCBA 上地是有很多噪声和反弹的。 关于接地：数字地、模拟地、信号地、交流地、直流地、屏蔽地、浮地 除了正确进行接地设计、安装,还要正确进行各种不同信号的接地处理。控制系统中，大致有以下几种地线：（1）数字地：也叫逻辑地，是各种开关量（数字量）信号的零电位。 （2）模拟地：是各种模拟量信号的零电位。 （3）信号地：通常为传感器的地。 （4）交流地：交流供电电源的地线，这种地通常是产生噪声的地。 （5）直流地：直流供电电源的地。 （6）屏蔽地：也叫机壳地，为防止静电感应和磁场感应而设。 以上这些地线处理是系统设计、安装、调试中的一个重要问题。下面就接地问题提出一些看法： （1）控制系统宜采用一点接地。一般情况下,高频电路应就近多点接地，低频电路应一点接地。在低频电路中，布线和元件间的电感并不是什么大问题，然而接地形成的环路的干扰影响很大，因此，常以一点作为接地点；但一点接地不适用于高频，因为高频时，地线上具有电感因而增加了地线阻抗，同时各地线之间又产生电感耦合。一般来说，频率在1MHz以下,可用一点接地；高于10MHz时，采用多点接地；在1～10MHz之间可用一点接地，也可用多点接地。 （2）交流地与信号地不能共用。由于在一段电源地线的两点间会有数mV甚至几V电压，对低电平信号电路来说，这是一个非常重要的干扰，因此必须加以隔离和防止。 （3）浮地与接地的比较。全机浮空即系统各个部分与大地浮置起来，这种方法简单，但整个系统与大地绝缘电阻不能小于50MΩ。这种方法具有一定的抗干扰能力，但一旦绝缘下降就会带来干扰。还有一种方法，就是将机壳接地，其余部分浮空。这种方法抗干扰能力强，安全可靠，但实现起来比较复杂。 （4）模拟地。模拟地的接法十分重要。为了提高抗共模干扰能力，对于模拟信号可采用屏蔽浮技术。对于具体模拟量信号的接地处理要严格按照操作手册上的要求设计。 （5）屏蔽地。在控制系统中为了减少信号中电容耦合噪声、准确检测和控制，对信号采用屏蔽措施是十分必要的。根据屏蔽目的不同，屏蔽地的接法也不一样。电场屏蔽解决分布电容问题，一般接大地；电磁场屏蔽主要避免雷达、电台等高频电磁场辐射干扰。利用低阻金属材料高导流而制成，可接大地。磁场屏蔽用以防磁铁、电机、变压器、线圈等磁感应，其屏蔽方法是用高导磁材料使磁路闭合，一般接大地为好。当信号电路是一点接地时，低频电缆的屏蔽层也应一点接地。如果电缆的屏蔽层地点有一个以上时，将产生噪声电流，形成噪声干扰源。当一个电路有一个不接地的信号源与系统中接地的放大器相连时，输入端的屏蔽应接至放大器的公共端；相反，当接地的信号源与系统中不接地的放大器相连时，放大器的输入端
数字地和模拟地应怎样处理
数字地和模拟地应怎样处理 The name "DGND" on an IC tells us that this pin connects to the digital ground of the IC. 一个IC中的“DGND”表示这个脚是连接到该IC内部的数字地。 This does not imply that this pin must be connected to the digital ground of the syste m. 但这并不意味着该脚必须接到系统的数字地。 It is true that this arrangement may inject a small amount of digital noise onto the an alog ground plane. 这样的安排，的确会将少量的数字噪声引入到模拟地平面中。 These currents should be quite small, and can be minimized by ensuring that the converter output does not drive a large fanout (they normally can't, by desig n). 然而，IC的数字地电流应该是非常小的。并且，通过确保（模数）转换器的（数字）输出不驱动重负载 可以使IC的数字地电流达到最小。 Minimizing the fanout on the converter's digital port will also keep the converter logi c transitions relatively free from ringing and minimize digital switching currents, and thereby reducing any potential coupling into the analog port of the converter. 减少转换器的数字端口负载（注：原文为扇出，就是同时驱动多少个门的意思，我翻译为负载， 负载包括动态和静态的）还可以减少翻转电流和避免出现振铃，这就减少了任何潜在的耦合 混入到转换起的模拟端口中。 The logic supply pin (VD) can be further isolated from the analog supply by the inserti on of a small lossy ferrite bead as shown in Figure 9.26. 如图9.26所示，通过插入一个有损耗的小铁氧体磁珠，数字电源（VD）可以进一步与模拟电源隔离。
模拟电路与数字电路期末复习试卷
模拟电路试卷一 一．填空题 1．PN结未加外部电压时，扩散电流漂流电流，加正向电压时，扩散电流漂流电流，其耗尽层；加反向电压时，扩散电流漂流电流，其耗尽层。 2．三极管工作在饱和区时，发射结为，集电结为，工作在放大区时，发射结为，集电结为，此时，流过发射结的电流主要是，流过集电结的电流主要是。 3．场效应管属于控制器件。场效应管从结构上分成 和两大类型。 4．绝缘栅型场效应管又分为和，两者区别是。 5．若希望减小放大电路从信号源索取的电流，应采取反馈；若希望取得较强的反馈作用而信号源内阻又很大，应采用反馈；当负载变化时，若希望输出电流稳定。应采用反馈。 6．某负反馈放大电路的闭换放大倍数A f=100,当开环放大倍数A变化+10%时，A f的相对变化量在+0.5%以内，则这个放大电路的开环放大倍数A,反馈系数为。 二．选择题 1．温度升高后，在纯净的半导体中（） A．自由电子和空穴数目都增多，且增量相同 B．空穴增多，自由电子数目不变 C．自由电子增多，空穴不变 D．自由电子和空穴数目都不变 2．如果PN结反向电压的数值增大（小于击穿电压），则（） A．阻当层不变，反向电流基本不变 B．阻当层变厚，反向电流基本不变 C．阻当层变窄，反向电流增大 D．阻当层变厚，反向电流减小 3．某放大电路在负载开路时的输出电压为4V,接入3kΩ的负载电阻后输出电压降为3V，这说明放大电路的输出电阻为（） A.10kΩ B.2kΩ C.1kΩ D.0.5kΩ 4.在放大电压信号时，通常希望放大电路的输入电阻和输出电阻分别为（） A.输入电阻小，输出电阻大 B.输入电阻小，输出电阻小 C.输入电阻大，输出电阻小 D.输入电阻大，输出电阻大 5．场效应管主要优点（） A.输出电阻小 B.输入电阻大 C.是电流控制 D.组成放大电路时电压放大倍数大 6．在负反馈放大电路中，当要求放大电路的输入阻抗大,输出阻抗小时，应选用的反馈类型（）。
PCB数字地和模拟地
数字地和模拟地 ★数字地与模拟地的区别简单来说，数字地是数字信号的对地，模拟地是模拟信号的对地。 由于数字信号一般为矩形波，带有大量的谐波。如果电路板中的数字地与模拟地没有从接入点分开，数字信号中的谐波很容易会干扰到模拟信号的波形。当模拟信号为高频或强电信号时，也会影响到数字电路的正常工作。 存在问题的根本原因是，谁也无法保证电路板上铜箔的电阻为零， 在接入点将数字地和模拟地分开，就是为了将数字地和模拟地的共地电阻降到最小。 ★数字地和模拟地处理的基本原则如下： 1模拟地和数字地之间链接 （1 ）模拟地和数字地间串接电感一般取值多大？ 一般用几uH到数十uH。 （2）用0欧电阻是最佳选择⑴可保证直流电位相等、⑵单点接地（限制噪声卜⑶对所有频率的噪 声都有衰减作用（0欧也有阻抗，而且电流路径狭窄，可以限制噪声电流通过）。 磁珠相当于带阻陷波器，只对某个频点的噪声有抑制作用，如果不能预知噪点，如何选择型号，况且，噪点频率也不一定固定，故磁珠不是一个好的选择。 电容不通直流，会导致压差和静电积累，摸机壳会麻手。如果把电容和磁珠并联，就是画蛇添足，因为磁珠通直，电容将失效。串联的话就显得不伦不类。 电感特性不稳定，离散分布参数不好控制，体积大。电感也是陷波，LC谐振（分布电容），对噪点有 特效。 总之，关键是模拟地和数字地要一点接地。 建议，不同种类地之间用0欧电阻相连；电源引入高频器件时用磁珠；高频信号线耦合用小电容；电感用在大功率低频上。 2磁珠 采用在高频段具有良好阻抗特性的铁氧体材料烧结面成，专用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰，还具有吸收静电脉冲的能力。 主要参数： 标称值：因为磁珠的单位是按照它在某一频率产生的阻抗来标称的，阻抗的单位也是欧姆.一般以100MHz为标准， 比如2012B601，就是指在100MHz的时候磁珠的阻抗为600欧姆。 额定电流：额定电流是指能保证电路正常工作允许通过电流 3电感与磁珠的区别： 有一匝以上的线圈习惯称为电感线圈，少于一匝（导线直通磁环）的线圈习惯称之为磁珠； 电感是储能元件，而磁珠是能量转换（消耗）器件电感多用于电源滤波回路，磁珠多用于信号回路，用于EMC对策; 磁珠主要用于抑制电磁辐射干扰，而电感用于这方面则侧重于抑制传导性干扰.两者都可用于处理EMC、EMI问题； 电感一般用于电路的匹配和信号质量的控制上.在模拟地和数字地结合的地方用磁珠. 磁珠有很高的电阻率和磁导率，他等效于电阻和电感串联，但电阻值和电感值都随频率变化。他比普通的电感有更好的高频滤
数字与模拟电路设计技巧
数字与模拟电路设计技巧 模拟与数字技术的融合 由于IC与LSI半导体本身的高速化，同时为了使机器达到正常动作的目的，因此技术上的跨越竞争越来越激烈。虽然构成系统的电路未必有clock设计，但是毫无疑问的是系统的可靠度是建立在电子组件的选用、封装技术、电路设计与成本，以及如何防止噪讯的产生与噪讯外漏等综合考量。机器小型化、高速化、多功能化使得低频/高频、大功率信号/小功率信号、高输出阻抗/低输出阻抗、大电流/小电流、模拟/数字电路，经常出现在同一个高封装密度电路板，设计者身处如此的环境必需面对前所未有的设计思维挑战，例如高稳定性电路与吵杂(noisy)性电路为邻时，如果未将噪讯入侵高稳定性电路的对策视为设计重点，事后反复的设计变更往往成为无解的梦魇。模拟电路与高速数字电路混合设计也是如此，假设微小模拟信号增幅后再将full scale 5V的模拟信号，利用10bit A/D转换器转换成数字信号，由于分割幅宽祇有4.9mV，因此要正确读取该电压level并非易事，结果造成10bit以上的A/D转换器面临无法顺利运作的窘境。另一典型实例是使用示波器量测某数字电路基板两点相隔10cm的ground电位，理论上ground电位应该是零，然而实际上却可观测到4.9mV数倍甚至数十倍的脉冲噪讯(pulse noise)，如果该电位差是由模拟与数字混合电路的grand所造成的话，要测得4.9 mV的信号根本是不可能的事情，也就是说为了使模拟与数字混合电路顺利动作，必需在封装与电路设计有相对的对策，尤其是数字电路switching时，ground vance noise不会入侵analogue ground的防护对策，同时还需充分检讨各电路产生的电流回路(route)与电流大小，依此结果排除各种可能的干扰因素。以上介绍的实例都是设计模拟与数字混合电路时经常遇到的瓶颈，如果是设计12bit以上A/D转换器时，它的困难度会更加复杂。 虽然计算机计算速度很快，不过包含身边物理事象在内的输入数据都是模拟数据，因此必需透过计算机的A/D转换器，将模拟信号转换成为数字信息，不过模拟的输出信号level比数位信号低几个位数，一旦遇到外部噪讯干扰时，模拟信号会被 噪讯盖住，虽然模拟在恒时微小变化量上具有非常重要的意义，不过若被外部噪讯掩盖时就不具任何价值，尤其是温度、湿度、压力等模拟量是模拟信耗的基础，它对微弱的模拟电路具有决定性的影响。为配合数字机器高速化的趋势，今后对 高速模拟化技术的要求会越来越高。如图1所示随着数字高速化，数字信号也越来越近似模拟信号波形，为了忠实传送如此的信号必需使用模拟式的思维来往处理，也就是说高速化时代数字设计者必需同时需兼具模拟素养。
数字地与模拟地问题
其实本质是对的，就是数字地，模拟地都是地，要明白为什么要分开，先听我说一个故事 公司所在的商务楼共有3楼，2楼是搞模拟的，3楼是做数字的，整幢楼只有一部电梯，平时人少的时候还好办，上2楼，上3楼互不影像，但每天早上上下班的时候就不得了了，人多得很，搞数字的要上3楼，总是被2楼的模拟影响，2楼模拟的人要下楼，总是要等电梯上了3楼，再下来，互相影响很是麻烦， 商务楼的物业为解决这个问题，提出了2个方案， 第1个 电梯扩大，可以装更多的人， 电梯大了是好，但公司会招人，人又多了，再换电梯，再招人...永远死循环，有一个办法到挺好，大家索性不要电梯，直接往下跳，不管2楼的，3楼的，肯定解决问题，但肯定会出问题 第2个 装2部电梯，一部专门上2楼，另一部专门上3楼 Wonderful!太机智了，这样2层楼面的工作人员就互不影响了。 End 明白了否？ 数字地，模拟地互相会影响不是因为一个叫数字，一个叫模拟，而是他们用了同一部电梯--地，而这部电梯所用的井道就是我们在PCB上布得地线。 模拟回路的电流走这条线，数字回路的电流也走这条线，本来无可厚非，线布着就是用来导通电流的，可问题处在这根线上有电阻！ 而且最根本的问题是走这条线的电流要去2个不同的回路。 假设一下，有2股电流，数流，模流同时从地出发。有2个器件，数件，模件。 若2个回路不分开，数流，模流回走到数件的接地端前的时候，损耗的电压为v v=（数流+模流）x走线电阻 相当于数字器件的接地端相对于地端升高了v 数字器件不满意了，我承认会升高少许电压，数流的那部分我认了，但模流的为什么要加在我头上？ 同理模拟器件也会同样抱怨
2020年7月全国模拟电路与数字电路自考试题及答案解析.docx
??????????????????????精品自学考料推荐?????????????????? 全国 2019 年 7 月高等教育自学考试 模拟电路与数字电路试题 课程代码： 02314 一、单项选择题（本大题共19 小题，每小题 1 分，共 19 分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.图示电路中，U AB、 I AB分别为（） A. -2V ， -1A B. -2V ， 1A C. 2V ， 1A D. 0V ， 0A 2.图示电路中，元件 A 为负载，则电流I 为（） P A.U P B.U P C. ( U ) ( P) D.U 3.电路如图示，则a、 b 两点间的电位关系为（） A.V a >V b B.V a-V b=-U 1+U 2 C.V a=V b D.V a-V b=U 1-U 2 4.图示电路中， A 点电位 V A为（） A.-7V B.0V C.-6V D.14V 5.下列叙述正确的是（） A.叠加原理适用于任何电路 B.线性电路中的电压、电流和功率都可以叠加 1
C.叠加原理只适用于线性电路中电流或电压的计算，不能用来计算功率 D.叠加原理只能用来计算线性电路中的电流 6.在纯电容交流电路中，以下关系式正确的是（ U C A.X C=i U C C.-jX C=I 7.已知一交流电路的电压U =220 （） A.纯电感电路 C.纯电容电路 8.反映硅稳压管稳压性能好环的技术参数是（ A. 稳定电压 U Z C.最小稳定电流I Zmin ） C B U C =C D.U C=-jIX C 电流 I = 10该电路负载的性质为 B.阻容性电路 D.阻感性电路 ） B. 最大稳定电流I Zmax D. 动态电阻r z 9.一单管放大电路输入为正弦信号，输出波形如图所示，则该放大器产生了（） A.交越失真 B.饱和失真 C.截止失真及饱和失真 D.截止失真 10.需要一个阻抗变换电路，要求输入电阻小，输出电阻大，应选下列哪种负反馈放大电路 （） A. 电流并联 B. 电流串联 C.电压并联 D. 电压串联 11.图示的负反馈放大电路中，其级间反馈是下列哪种类型负反馈（） A.电流并联 B.电压并联 C.电流串联 D.电压串联 12.在 RC 正弦波振荡器中起稳幅作用的元件，为负反馈回路中反馈电阻，其阻值与其中的 电流应具有的条件为（） A. 阻值随电流增大而增大 B. 阻值始终稳定，不随电流而变 C.阻值随电流增大而减小 D. 无论阻值如何改变，电流始终稳定 13.在甲乙互补对称功放电路中，为了改善交越失真，应（） 2
模拟地和数字地_隔离等问题
只要是地，最终都要接到一起，然后入大地。如果不接在一起就是"浮地"，存在压差，容易积累电荷，造成静电。地是参考0电位，所有电压都是参考地得出的，地的标准要一致，故各种地应短接在一起。人们认为大地能够吸收所有电荷，始终维持稳定，是最终的地参考点。虽然有些板子没有接大地，但发电厂是接大地的，板子上的电源最终还是会返回发电厂入地。 模拟电路涉及弱小信号，但是数字电路门限电平较高，对电源的要求就比模拟电路低些。既有数字电路又有模拟电路的系统中，数字电路产生的噪声会影响模拟电路，使模拟电路的小信号指标变差，克服的办法是分开模拟地和数字地。 对于低频模拟电路，除了加粗和缩短地线之外，电路各部分采用一点接地是抑制地线干扰的最佳选择，主要可以防止由于地线公共阻抗而导致的部件之间的互相干扰。 而对于高频电路和数字电路，由于这时地线的电感效应影响会更大，一点接地会导致实际地线加长而带来不利影响，这时应采取分开接地和一点接地相结合的方式。 另外对于高频电路还要考虑如何抑制高频辐射噪声，方法是：尽量加粗地线，以降低噪声对地阻抗；满接地，即除传输信号的印制线以外，其他部分全作为地线。不要有无用的大面积铜箔。 地线应构成环路，以防止产生高频辐射噪声，但环路所包围面积不可过大，以免仪器处于强磁场中时，产生感应电流。但如果只是低频电路，则应避免地线环路。数字电源和模拟电源最好隔离，地线分开布置，如果有A/D，则只在此处单点共地。 低频中没有多大影响，但建议模拟和数字一点接地。高频时，可通过磁珠把模拟和数字地一点共地。 如果把模拟地和数字地大面积直接相连，会导致互相干扰。不短接又不妥，理由如上有四种方法解决此问题∶1、用磁珠连接；2、用电容连接；3、用电感连接；4、用0欧姆电阻连接。 磁珠的等效电路相当于带阻滤波器，只对某个频点的噪声有显着抑制作用，使用时需要预先估计噪点频率，以便选用适当型号。对于频率不确定或无法预知的情况，磁珠不合。 电容隔直通交，造成浮地。 电感体积大，杂散参数多，不稳定。 0欧电阻相当于很窄的电流通路，能够有效地限制环路电流，使噪声得到抑制。电阻在所有频带上都有衰减作用(0欧电阻也有阻抗)，这点比磁珠强。当分割电地平面后，造成信号最短回流路径断裂，此时，信号回路不得不绕道，形成很大的环路面积，电场和磁场的影响就变强了，容易干扰/被干扰。在分割区上跨接0欧电阻，可以提供较短的回流路径，减小干扰。 1.正确选择单点接地与多点接地 低频电路中，信号的工作频率小于1MHz，它的布线和器件间的电感影响较小，而接地电路形成的环流对干扰影响较大，因而应采用一点接地。当信号工作频率大于10MHz时，地线阻抗变得很大，此时应尽量降低地线阻抗，应采用就近多点接地。当工作频率在1～10MHz时，如果采用一点接地，其地线长度不应超过波长的1/20，否则应采用多点接地法。 2.将数字电路与模拟电路分开 电路板上既有高速逻辑电路，又有线性电路，应使它们尽量分开，而两者的地线不要相混，分别与电源端地线相连。要尽量加大线性电路的接地面积。 3.尽量加粗接地线 若接地线很细，接地电位则随电流的变化而变化，致使电子设备的定时信号电平不稳，抗噪声性能变坏。因此应将接地线尽量加粗，使它能通过三位于印制电路板的允许电流。如有可能，接地线的宽度应大于3mm。 4.将接地线构成闭环路 设计只由数字电路组成的印制电路板的地线系统时，将接地线做成闭环路可以明显的提高抗噪声能力。其原因在于：印制电路板上有很多集成电路元件，尤其遇有耗电多的元件时，因受接地线粗细的限制，会在地结上产生较大的电位差，引起抗噪声能力下降，若将接地结构成环路，则会缩小电位差值，提高电子设备的抗噪声能力。 ★数字地和模拟地处理的基本原则如下： 1模拟地和数字地之间链接 （1）模拟地和数字地间串接电感一般取值多大？ 一般用几uH到数十uH。