模擬地與數字地的討論

這確實是老話重提，這是乙個集電工學+電磁相容性+pcb設計的綜合性課題。在每乙個設計工程中都會考慮到這個必不可少問題。對於這個話題展開討論我還是贊成的，同時透過這次的討論希望更多的新手們能了解到更多關於「地」認識。

從而減少在工作的誤區。

關於電路中的地，以我們最常用的msp430系統作為例子吧。電路中地是乙個電路中公共電平參考點，不管是電路還是電源都以這地作為基準。而這次我們要討論的是「數字地和模擬地之間的連線與關係」，我想就以這個作為重點向大家解釋一下。

以下是個人的主觀意見，如有不正確之處請讀者能給予指正。

所謂數字地一般來說是指數位電路型別集合的公共參考地，而模擬地也是類同之意。在乙個複雜的電路系統中，往往會出現很不同型別的電路。通常我們在以電路的工作型別或工作頻率將其劃分。

如數字、模擬之類劃分或以速度或頻率頻段劃分等。在數位電路中，電路通常是處於開關狀態，而在所有數字晶元接地端匯集在一起。而這個匯集地因電路不停地開，這樣在回流地端上也會因而產生一些開關高頻雜訊。

在設計pcb中若然這些電路處理不當的話，例如，將數字系統的地回流走線與模擬電路的地連線在一起。這樣很有可能將地雜訊訊號引入模擬電路中，若果引入的地方是模擬電路是放大部分。那麼很可能會將這些雜訊進放大或干擾到模擬電路的正常工作或產生識動作等情況。

為了處理好這個可能性的發生，乙個複雜的混合訊號電路中我們在設計pcb時往往會將其電路型別進分開布局處理。這樣有利於減少數位電路對模擬電路的干擾。通常在pcb中會採用一點匯流接地的方式來解決這種問題，如數位電路設計pcb時先採用公共地接點，而模擬同樣處理。

在最後將數字地與模擬地同樣匯接到電源的地端上進行乙個電流迴路。

另外，在數位電路中，同樣要加增對電源的高頻退耦處理，如最常用的有在電路供電端增加0.1uf的退耦電容。這個電容通常用兩個作用，其一是減少高頻訊號迴路的高頻電阻。

因為在高速開關中電路處於高速開關狀態，電流需要快速流動。然而，由於電源大電解有存在，同樣由於大解電容本身結構的原因當高速電流回流時大電解電感效應會對高速電流產生感抗。這樣從而增大了高速或高頻訊號回流的阻抗，這個對於模擬電路來說是很不利的。

此時增加了高頻特性的退耦電容可以助於減少高頻阻抗的產生。其二，在數位電路中，由於電路常處理開關狀態。在電源供電端也會因而產生一些高頻帶雜訊，在多數位電路併聯中，這些雜訊容易影響到其他電路中。

那麼此時在增加退耦電容就可以有效過濾掉這些高頻雜訊，讓其直接對地回流。

以上就本人對數字地與模擬地之間關係與處理方法提出一些個人觀點，也許有很多不足之處。希望有前輩們給予指正。同時也歡迎廣大網友能進來微控論壇進行討論。

先寫這裡，後面有不足之處再作補充。謝謝！

大家不要搞混其0歐電阻的作用，我認為0歐電阻在電路上來說只是乙個短路點。而他真正起作用只是方便在pcb設計上的鋪銅操作連通「地」集合。

為什麼這樣說呢，下面我為大家介紹一下為什麼在pcb設計上常用到這個0歐電阻。

在我上貼中，我也提到了。在一些複雜的數模混合電路中，時常為了減低數位電路與模擬電路之間的影響。往往在pcb設計上鋪地處理時做乙個地與地區之間起乙個連線的作用。

就是那麼簡單！我就打個簡單的單電源系列為例，電路中以地作為參考，在這個系統中。所有電流迴路都需由正端流向負端(相對此例單電源電路中而言)，所以在不同工作型別的電路中，其電路迴路最終電流回流端都是入地的。

那麼在不同電路中，為了減少互相之間的雜訊影響。所以在電路pcb的布局上和鋪銅處理方面都需做相應的區分處理(電源供電和布線上也應如此，在此暫不提太多關於pcb設計上的電性規則問題)。就是為這樣的區分鋪銅，那麼最終都需要匯流到公共地端上。

本來如果是採用純屬的同一網路鋪銅處理這從pcb軟體布線上是沒有問題的。但在我們日常實際設計電路圖時為了更好的讀圖及專業表達為由，往往在設計電路圖時已將不同的電路型別也已劃分好了。同時，也將不同的型別電路的地網路歸類並為其命類同的地名。

如「pgnd gnd dgnd agnd....」等這些都是用來表達不同的型別電路地端。而這地端在電性上又最終連線在一起的，但是由於pcb設計軟體上電路的同一網路端中只允許乙個網路名的原因。

同時，由於電路地的歸類與匯集鏈結的必要。所以，這時就需要乙個跨地之間連線的導線了。這個連線的導線正是解決了多地網路和地集合的作用。

或者說，你也可以用乙個焊點或跳線來代替0歐電阻。用0歐電阻只是乙個方便而已。所以，從電性上說這0歐電阻是多餘的。

第二個問題，關於為什麼不能用磁珠。這個也是乙個電磁問題。

首先，磁珠是乙個具有高頻特性的器件，而一般常用用法是用於子電源供電與主電源供電之間。由於其本身器件的特性原因--等效為乙個低通濾波器。所以其主要作用是起濾波作用，目的也是為了減少來自主電源或其他併聯電路所產生的雜訊串擾。

這就是磁珠大概的用處。

那麼為什麼區地之間不能使用磁珠呢，從直流靜態的角度上看，一般磁珠都有一定的直流電阻值。如果將這個電阻值串聯在兩個地之間(型別地與電源地)，很顯示是破壞了「地」參考點的電位和產生電位差。所以這也是為什麼不建議用磁珠來代替導線或0歐電阻的原因了。

關於數字地與模擬地或電源公共地之間連線及層區分的問題。呵呵，這同樣是乙個pcb設計中的電磁相容性和性號完整性問題(在設計高速pcb時更能體現出來)。在這裡我就不作在pcb設計上的規則了，說來也話長且也不在本貼的主要討論話題上。

上述也是跟大家草草地討論關於線路上「地」間常見問題。正如樓上那位網友所說,我上述的只是基於複雜一點的數模混合電路來討論。若一些網友自行製作一些簡單的實驗板時則無需區分得如此細分。

另外，若真正去細心設計到這樣的電路和pcb時這裡也是一門學術技巧，也真費心的。以上並沒有大多的學術上理論表達，希望新手能明白些。純屬個人主觀見解和工作體會，歡迎來微控技術論壇與我們論壇。