混合信号PCB地布局：从阻抗角度解析AGND与DGND

"AGND与DGND在PCB设计中的考虑主要是从降低阻抗和减少干扰的角度出发。本文深入探讨了混合信号芯片的接地策略，分析了电流流动的原理，提出了有效的布局技巧，并讨论了电源供电电流对多芯片系统的影响。" 在PCB设计中，AGND（模拟地）和DGND（数字地）的处理是至关重要的，特别是在混合信号电路中。混合信号器件的PCB地布局需要遵循阻抗最低的原则，以确保信号质量和系统的稳定性。芯片本身并不提供电流，电流的实际来源是电源，而去耦电容则负责提供AC电流。电流环路主要由芯片间的互连线和返回路径构成。 信号总是倾向于在阻抗最低的路径上流动。因此，为了减少干扰，数字信号和模拟信号的返回路径应避免共享，以免互相影响。合理的器件布局可以消除平面分割，有助于减少噪声。例如，DC和低频信号应沿着最短直线距离回流，因为它们主要受到电阻的影响；高频信号则应选择在信号线正下方的低阻抗路径回流，这是因为在高频下，电感效应变得显著。 在设计过程中，关注回流路径是解决电磁干扰（EMI）问题的关键。对于混合信号IC，通常可以采用未分割的单一平面作为接地参考，以简化设计并降低串扰。然而，当系统中包含多个混合信号芯片时，需要考虑如何处理这些不同类型的接地连接点。通常，这些连接点的设计取决于具体应用需求和芯片间的相互作用。 从电流的流动角度看，电路是由电源到负载再到电源的闭合回路。尽管在理想情况下，电流可能不会在两个芯片之间的直线上流动，但在实际电路中，电流会通过地线回流。每个芯片都会有自己的去耦电容，以确保电源的瞬态响应，并为高频信号提供低阻抗路径。所有的直流电流最终会在电源处形成回路，而高频电流的路径则受到去耦电容和电源阻抗的影响。 AGND和DGND的布局策略应结合阻抗控制、信号类型和电流路径来综合考虑。设计师需要平衡模拟和数字部分的需求，确保信号质量的同时减少噪声和干扰。通过深入理解电流流动和地平面设计，可以优化混合信号PCB的设计，提高系统的性能和可靠性。