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文档介绍：高速 PCB 设计指南
高速 PCB 设计指南之六

第一篇 混合信号电路板的设计准则

模拟电路的工作依赖连续变化的电流和电压 数字电路的工作依赖在接收端根据预先定
义的电压电平或门限对高电平或低电平的检测 它相当于判断逻辑状态的“真”或“假” 在数
字电路的高电平和低电平之间 存在“灰色”区域 在此区域数字电路有时表现出模拟效应
例如当从低电平向高电平(状态)跳变时 如果数字信号跳变的速度足够快 则将产生过冲和
回铃反射现象
对于现代板极设计来说 混合信号 PCB 的概念比较模糊 这是因为即使在纯粹的“数字”
器件中 仍然存在模拟电路和模拟效应 因此 在设计初期 为了可靠实现严格的时序分配
必须对模拟效应进行仿真 实际上 除了通信产品必须具备无故障持续工作数年的可靠性之
外 大量生产的低成本/高性能消费类产品中特别需要对模拟效应进行仿真
现代混合信号 PCB 设计的另一个难点是不同数字逻辑的器件越来越多 比如 GTL
LVTTL LVCMOS 及 LVDS 逻辑 每种逻辑电路的逻辑门限和电压摆幅都不同 但是 这
些不同逻辑门限和电压摆幅的电路必须共同设计在一块 PCB 上 在此 通过透彻分析高密
度 高性能 混合信号 PCB 的布局和布线设计 你可以掌握成功策略和技术

一 混合信号电路布线基础
当数字和模拟电路在同一块板卡上共享相同的元件时 电路的布局及布线必须讲究方
法 图 1 所示的矩阵对混合信号 PCB 的设计规划有帮助 只有揭示数字和模拟电路的特性
才能在实际布局和布线中达到要求的 PCB 设计目标
图 1 模拟和数字电路 混合信号设计的两个方面
在混合信号 PCB 设计中 对电源走线有特别的要求并且要求模拟噪声和数字电路噪声
相互隔离以避免噪声耦合 这样一来布局和布线的复杂性就增加了 对电源传输线的特殊需
求以及隔离模拟和数字电路之间噪声耦合的要求 使混合信号 PCB 的布局和布线的复杂性
进一步增加
如果将 A/D 转换器中模拟放大器