1 模拟地和数字地之间的区别-德赢Vwin官网 网
0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

模拟地和数字地之间的区别

电子工程师 来源:网络整理 2021-03-26 17:36 次阅读

数字地与vwin 地的区别

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,而是用了同一部电梯:地,而这部电梯所用的井道就是在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: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。

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、数字地和模拟地的分类

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

模拟地和数字地间的串接可以采用四种方式:

1、用磁珠连接;

2、用电容连接(利用电容隔直通交的原理);

3、用电感连接(一般用几uH到数十uH);

4、用0欧姆电阻连接。

磁珠和0欧姆电阻:

一般情况下,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);4、电容(利用电容隔直通交的原理)。

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。

磁珠有很高的电阻率和磁导率,等效于电阻和电感串联,但电阻值和电感值都随频率变化。

它比普通的电感有更好的高频滤波特性,在高频时呈现阻性,所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗,从而提高调频滤波效果。

磁珠对高频信号才有较大阻碍作用,一般规格有100欧/100mMHZ,它在低频时电阻比电感小得多。

铁氧体磁珠(Ferrite Bead)是目前应用发展很快的一种抗干扰组件,廉价、易用,滤除高频噪声效果显著。

铁氧体磁珠不仅可用于电源电路中滤除高频噪声(可用于直流和交流输出),还可广泛应用于其它电路,其体积可以做得很小。特别是在数字电路中,由于脉冲信号含有频率很高的高次谐波,也是电路高频辐射的主要根源,所以可在这种场合发挥磁珠的作用。在电路中只要导线穿过它即可。当导线中电流穿过时,铁氧体对低频电流几乎没有什么阻抗,而对较高频率的电流会产生较大衰减作用。

四、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。

作为电源滤波,可以使用电感。磁珠的电路符号就是电感但是型号上可以看出使用的是磁珠在电路功能上,磁珠和电感是原理相同的,只是频率特性不同罢了;磁珠由氧磁体组成,电感由磁心和线圈组成,磁珠把交流信号转化为热能,电感把交流存储起来,缓慢的释放出去。

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。磁珠是用来吸收超高频信号,象一些RF电路,PLL,振荡电路,含超高频存储器电路(DDR SDRAM,RAMBUS等)都需要在电源输入部分加磁珠,而电感是一种蓄能元件,用在LC振荡电路,中低频的滤波电路等,其应用频率范围很少超过50MHZ。

五、几种方法综述

电容隔直通交,造成浮地。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。

电感体积大,杂散参数多,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。

磁珠的等效电路相当于带阻陷波器,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。

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。

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。

责任编辑:lq6

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表德赢Vwin官网 网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 电流
    +关注

    关注

    40

    文章

    6846

    浏览量

    132104
  • 数字地
    +关注

    关注

    2

    文章

    49

    浏览量

    10722
  • 模拟地
    +关注

    关注

    0

    文章

    53

    浏览量

    11025
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    如何解决模拟和数字地干扰问题

    广泛认为是能够吸收所有电荷、始终保持稳定的终极参考点。尽管有些电路板并没有直接与大地相连,但发电厂是与大地连接的,因此电路板上的电源最终还是会通过发电厂返回到大地。 然而,如果将模拟和数字地大面积直接连接在
    的头像 发表于 09-27 15:29 452次阅读

    模拟音频耳机和数字音频耳机的区别

    模拟音频耳机和数字音频耳机在多个方面存在显著的区别,这些区别主要体现在音频信号的传输方式、音质表现、功能特性以及使用场景上。 1. 音频信号的传输方式
    的头像 发表于 09-12 17:35 3823次阅读

    模拟和数字地的隔离方式

    在电子设计中,模拟和数字地的隔离是一个重要的考虑因素,因为不当的处理可能会导致信号干扰和系统性能下降。 模拟和数字地隔离的重要性 在现代电子系统中,
    的头像 发表于 09-06 10:41 1020次阅读

    plc模拟和数字之间的转换方法

    的物理量,如温度、压力、流量等;数字量是指离散的物理量,如开关状态、计数器等。在实际应用中,PLC需要对这两种数据类型进行转换,以实现对各种设备的控制和监控。本文将介绍PLC中模拟和数字
    的头像 发表于 08-30 10:51 2488次阅读

    模拟和数字

    c8电容的作用是什么?如果是把模拟地(电源地)和数字地分开,用0欧电阻不是更好吗?
    发表于 07-01 12:03

    智能工厂和数字化车间的区别

    智能工厂和数字化车间是现代制造业中两个重要概念,它们在实现生产自动化、提高生产效率和降低成本方面发挥着关键作用。然而,它们之间存在一些明显的区别。本文将详细探讨智能工厂和数字化车间的概
    的头像 发表于 06-07 15:08 1437次阅读

    模拟信号与数字信号的区别

    。它们各自具有独特的特性和应用场景,本文将详细探讨模拟信号和数字信号的区别,并深入分析它们的特性、传输方式、处理方法和应用领域。
    的头像 发表于 05-21 16:07 1546次阅读

    模拟示波器和数字示波器的区别

    示波器作为电子测量领域的重要工具,经历了从模拟数字的技术变革。模拟示波器和数字示波器各有其特点和应用场景,两者在工作原理、性能参数、功能特性以及使用体验等方面都存在显著的差异。本文将
    的头像 发表于 05-11 16:13 2752次阅读

    数字示波器和模拟示波器的区别

    数字示波器和模拟示波器在电子测量领域都有各自的应用,它们之间存在一些显著的区别
    的头像 发表于 05-09 18:25 2121次阅读

    数字万用表和数字示波器的区别

    数字万用表和数字示波器在电子测量领域都是非常重要的工具,但它们的功能和使用场景存在显著的区别
    的头像 发表于 05-09 17:21 606次阅读

    模拟前端和数字后端哪个好 模拟前端和数字后端的区别

    模拟前端和数字后端都是电子系统设计中的重要环节,它们各自扮演着不可或缺的角色,难以简单地进行优劣比较。
    的头像 发表于 03-16 15:09 990次阅读

    fpga和数字ic区别 fpga和plc区别

    fpga和数字ic区别 FPGA(现场可编程逻辑门阵列)和数字IC(集成电路)在设计、功能、应用等方面存在显著的区别。 FPGA和数字IC在
    的头像 发表于 03-14 18:08 2615次阅读

    模拟电路和数字电路到底有什么区别

    模拟电路和数字电路是电子工程中两个重要的电路系统。它们在现代科技中扮演着至关重要的角色。数电由模电发展而来,因此它们之间虽有区别但也有紧密的联系。
    的头像 发表于 03-05 08:20 1464次阅读
    <b class='flag-5'>模拟</b>电路<b class='flag-5'>和数字</b>电路到底有什么<b class='flag-5'>区别</b>?

    plc模拟和数字之间的转换关系

    PLC(可编程逻辑控制器)是一种用于工业自动化控制系统的设备,它可以接收来自传感器的模拟量信号,并将其转换为数字量信号进行处理。PLC模拟和数字
    的头像 发表于 02-05 14:49 3431次阅读

    什么是模拟信号,什么是数字信号,本质区别是什么?

    模拟信号和数字信号的定义、特点和本质区别。 首先,我们来看一下模拟信号。模拟信号是以连续变化的模式表示的信号,其值和时间
    的头像 发表于 02-02 11:21 3076次阅读