数字模拟混合电路设计

江苏经贸职业技术学院毕业设计（论文）

题目：数字和模拟混合系统的设计

系 (院)

信息技术学院

专业班级

12 应用电子（单）

学号

1227031135

学生姓名

校内导师

李春彪副教授

企业导师

汪思敏职称

工程师

企业导师

胡耀奇职称

部门经理

2015年 05 月 10 日

数字和模拟混合系统的设计

摘要本文通过讨论数模混合电路系统的设计。了解数模混合系统电路的现状，了解数模混合电路在实际应用中有哪些难点，知道模混合系统电路的缺陷，通过成功案例的分析，找到解决模混合系统电路的缺陷，使数模混合电路更加完善。

文章首先了解数模混合电路系统设计的特点，通过软件的分析，对数模混合电路的发展状况进行了解，对数模混合电路的干扰进行分析，如何解决这些问题进行探讨，以及遗留的问题进行分析，对数模混合电路的一些关键问题进行阐述。以及数模混合电路的集成电路进行的数字、模拟模块的划分。以便了解更多的关于数模混合电路的知识。

关键词现状难点缺陷解决方法

The design of digital and analog mixed system Abstract This paper discusses the design of mixed circuit system. The status quo of mixed circuit knowledge, understand the mixed circuit and what are the difficulties in the practical application, know the defect mode of hybrid system circuit, through the analysis of successful cases, find a solution to the defect mode mixing circuit, the mixed circuit more perfect.

Firstly, understand the characteristics of digital analog hybrid circuit design system, through the software analysis, to understand the development of mixed circuit, analyze the interference in mixed signal circuits, discusses how to solve these problems, and the remaining problems are analyzed, some key problems of mixed circuit were described. Division and analog IC circuit, the digital simulation module. In order to understand more about the mixed circuit knowledge.

Keywords Present situationThe difficultyDefectSolution

引言 (5)

第一章数模混合电路的现状分析 (6)

1.1数模混合电路的现状 (6)

1.2数模混合电路问题的产生 (6)

1.3数模混合电路的现有解决方案 (6)

第二章数模混合电路案例 (7)

2.1模拟电路部分 (7)

2.2数字电路部分 (7)

2.3数模混合时钟电路 (7)

2.3.1模拟电路原理图 (8)

2.3.2模拟电路仿真图 (8)

2.3.3数模混合时钟电路显示仿真图 (9)

第三章数模混合电路的问题与分析 (10)

3.1数模混合电路的解决分割问题方案 (10)

3.1.1按电路功能分割接地面 (10)

3.1.2采用局部接地 (11)

3.1.3采用“统一地平面” (12)

3.1.4数字和模拟电源做为电源面分割 (13)

3.2数模混合电路缺陷解决方案不足 (13)

3.3解决方案实施重点 (13)

3.4数模混合电路未来的发展 (13)

第四章数模混合电路噪音解决方案的的总结 (14)

参考文献 (15)

由于数字技术的飞速发展，数模混合系统在社会中得到广泛运用，特别在计算机技术等

电子产品中的高速发展中普及，在现在通信、控制及检测领域中，信号的处理都是运用了模

数混合技术。

数模混合电路的设计，一直是硬件电路设计中性能提高的瓶颈。现实存在的都是模拟量，如图像、位移、温度、压力、时间等，所以要使数字仪表或计算机能识别处理这些信号，必

须通过A/D转换器，将模拟信号转化成数字信号可以通过数码管显示出来。模拟信号和数字信号的相互转变是否实时、精确，是数模混合电路设计的重要指标。除了器件的工艺，算法

的进步会都会影响系统数模混合电路精度，在实际工作环境中的众多干扰中，噪声是影响数

模电路性能的主要因素。

由于数字技术的飞速发展，数模混合系统在社会中得到广泛运用，特别在计算机技术等

电子产品中的高速发展中普及，在现在通信、控制及检测领域中，信号的处理都是运用了模

数混合技术。

第一章数模混合电路的现状分析

对于现在的电子产业来说，时时刻刻离不开以数模混合电路设计，特别是在集成电路中，集成电路的发展已经成为微电子技术的标志，已经成为现代信息产业的基础随着系统集成的

应用需求的增加，越来越多的模拟模块和数字模块镶嵌在同一集成电路中。数模混合电路主

要运用在通讯和消费电子领域中。而电子产品的普及已经成为全球集成电路产业的高速发展

的主要推动力。

1.1数模混合电路的现状

在数模混合电路设计的过程当中，模拟信号和数字信号的转变是否实时、精确，是衡量

数模混合电路设计的重要指标。除了器件的工艺，算法的进步会都会影响系统数模混合电路

精度，在任何的工作环境中都存在着的许多干扰源，如磁场的的大小，电流的大小等，都会

产生噪声，噪声是影响整个数模混合电路性能的最主要因素。作为干扰源、干扰对象和干扰

途径的辨别是分析数模混合设计干扰的基础。

1.2数模混合电路问题的产生

数模混合电路通常有两个干扰源，一个是电压干扰源，另一个是电流干扰源。将电压作

为干扰源在数字电路中，会接极高的输入阻抗，接在输入端口，一般为几十千欧到上兆欧姆，这么高的阻抗，会导致电路的电流非常的弱，这种数字信号只能在电压信号上才能起作用，

以至于快速交变的数字信号的电源管脚上，因为和互感电感将会使电路产生同步开关噪音。

由于数模混合电路中还会存在一些电流信号，因为直流电源到负载之间的电源信号上有

较大的电流，根据右手螺旋定理，在电流信号的周围会感应出磁场，进而引起变化的电场，

也是引起噪声的原因。

1.3数模混合电路的现有解决方案

为了解决这些干扰问题，主要采用接地方法，接地主要解决“公共地阻抗耦合”和“低

频地环路”还有针对“高频所容易通过长地走线”产生的共模干扰。以减少对电路的干扰。

还有采用对电路结构进行减小功耗和噪声的同步优化的设计，采用差分放大器，经过全

差分分时进行结构处理，使整个电路在满足高速高分辨率的前提下完成减小噪音的目地。