模数混合PCB设计

六、数字地和模拟地的分割
由于模拟信号采集电路是模拟信号和数字信号混 合的电路，在进行元件布局时必须将模拟部分元件 和数字部分元件分开布置，防止互相干扰；在电源 上，通过小电阻R9隔离把数字电源和模拟电源；在 地平面上将模拟地和数字地也做相应分离，在电源 入口处小电感L1连接。
在本例中分别对模拟部分和数字部分进行覆铜， 模拟部分的覆铜网络设置为AGND，数字部分的网 络设置为DGND，两个部分要明显区分，保证平面 的隔离，覆铜采用“影线化填充”形式，完成覆铜 后的电路如图6-65所示，至此电路设计完毕。
根据图6-59绘制模拟信号采集电路原理图，元件的参 数参见表6-3，将原理图另存为“模拟信号采集电 路.SCHDOC”。
将自行设计的元件封装库设置为当前库，依次将原理 图中的元件封装修改为表6-3中对应的封装形式，并将 原来元件自带的封装删除，最后保存文件。
三、设计PCB时考虑的因素
该电路是模拟信号和数字信号混合的电路，由于数字 电路工作在开关状态，开关时的脉冲会对附近电路造成 干扰，因此需要采取措施防止数字部分对模拟部分的影 响。电路采用双面板进行设计，设计时考虑的主要因素 如下。
1.自动布线规则设置 执行菜单“设计”→“规则”，进行布线规则设置。 安全间距规则设置：VCC、VDD、AGND、DGND 网络为15mil，其它对象为10mil； 短路约束规则：不允许短路； 布线转角规则：45°； 导线宽度限制规则：AGND、DGND网络为30mil， VCC、VDD网络为25mil，其它网络为15mil，优先级 依次降低； 布线层规则：选中Bottom Layer和Top Layer进行 双面布线； 其它规则选择默认，单击“确认”按钮完成设置。
⑷印制板的尺寸设置为4340mil×2500mil。 ⑸电源插座J1和模拟信号输入端插座J2放置在印制 板的左侧。 ⑹该电路工作电流不大，故连线宽度可以选择细一 些，电源线采用25mil，地线采用30mil，其余线宽采 用15mil。 ⑺在印制板的四周设置3mm的螺丝孔。
四、PCB自动布局及调整
五、PCB自动布线及调整
⑴模拟和数字元件分开布置。在布局时，需要考虑哪 些属于模拟部分电路，哪些属于数字电路，两者之间的 要分开放置，防止互相干扰。
⑵电源分离。模拟电源和数字电源通常要分开，以避 免相互干扰。如果把数字电源与模拟电源重叠放置，会 产生耦合效应，相互干扰。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
⑶地平面要分开:在分离电源的同时，模拟地和数字 地也要相应该进行分离，以构成两个相互独立的地平 面，保证信号的完整性。一般在电路上可以在电源入 口处通过一个0值电阻或小电感连接进行简单分离，如 图6-69所示。
项目四 模数混合PCB设计
主要内容
一、电路原理 二、设计前的准备 三、设计PCB时考虑的因素 四、PCB自动布局及调整 五、PCB自动布线及调整 六、模拟地和数字地的分离 七、完成P223实训三的内容
一、电路原理
模拟信号采集电路实现的功能是采集模拟信号，并 在数码管上显示出来。由AD0804采样模拟电压，经 过A/D转换后，输出8位数字信号给单片机8051，再 由8051处理后送到共阳的七段数码管进行显示，电源 采用稳定的5V输入，电路如图6-59所示。
本节通过模拟信号采集电路介绍模数混合电路的设 计方法，掌握模拟地和数字地的处理方法。
二、设计前的准备
在进行模拟信号采集电路设计前，必须先设计库中不 存在的元件图形和元件封装，原理图中电位器的符号参 照项目三介绍的方法设计，元件名设置为POT3；电解 电容封装RB.1/.2与项目三中使用的相同。元件的参数 如表6-3所示。