数模混合电路的PCB设计详细解析案例

   【现象描述】

   一个金属外壳的车载音响设备,在设计过程中发现数字电路的高次谐波噪声影响收音信号的质量。 OH003-HQ(TX)该产品的局部PCB布置示意图如图6.γ所示。查看该产品的具体设计情况发现收音电路的模拟地还与金属外壳通过螺钉相连。

   【原因分析】

   本案例是一个典型的数模混合电路相互干扰的案例,在数字电路模拟电路混合共存的电路板中,当数字电路的工作电平较高(如信号峰值达3.3~5Ⅴ)工作频率也较高(如频率达数十兆赫兹,谐波达数百兆赫兹),而模拟电路工作电平较低(如mⅤ级以下),频率也正好落在数字电路的工作频率或数字电路工作频率的谐波范围内时,如果电路设计不当,就会发生数模电路之间相互干扰的现象。那么这种干扰是如何发生的呢,请见如下分析。数字电路的噪声影响模拟电路的噪声有三种来源:    

   第一种:电源,主要是开关电源的噪声;

   第二种:数字信号线向模拟信号线发生的串扰;