来自大厂的实用建议,高速电路设计请注意这些要点|入门进阶篇

文摘   2024-10-28 12:01   四川  

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                            《高速接口电路布局指南》、《高速电路布局入门》
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高速接口布线指南(来自大厂的实用建议)
高速ADC设计布局指南
从印制线与电流路径谈起,高速电路PCB布局布线的若干点经验
(《高速接口布局指南》等完整设计文档,请入群获取)
在高速ADC(模数转换器)数据采样电路中,噪声敏感性极高,任何微小的噪声都可能影响数据的准确性。为了帮助设计人员应对这一挑战,高性能模拟半导体企业如ADI(Analog Devices)和TI(Texas Instruments)提供了许多低噪声设计的建议。本文将汇总一些他们提到的常见实用建议要点供大家参考(篇幅所限,仅限部分常见要点),帮助您在高速电路设计中实现低噪声目标。
ADI的低噪声设计建议
电源设计:
  • 低噪声电源:使用低噪声电源,如低噪声LDO(低压差稳压器),以确保电源的纯净性。
  • 电源去耦:在电源引脚附近放置去耦电容,以滤除高频噪声。ADI建议使用多个不同值的电容(如0.1µF和10µF)进行去耦。

PCB布局:
  • 分离模拟和数字地:将模拟地和数字地分开,并在单一点连接,以减少数字噪声对模拟信号的干扰。
  • 短路径和低阻抗:保持信号路径短且低阻抗,减少寄生电感和电容的影响。

时钟设计:
  • 低抖动时钟源:使用低抖动的时钟源,以减少时钟噪声对ADC性能的影响。
  • 时钟去耦:在时钟引脚附近放置去耦电容,减少时钟信号的噪声。

屏蔽和接地:
  • 屏蔽关键信号:对关键模拟信号进行屏蔽,防止外部噪声的干扰。
  • 良好的接地设计:确保良好的接地设计,减少地回路噪声。

TI的低噪声设计建议
电源设计:
  • 优化电源去耦:TI建议在电源引脚附近放置多个去耦电容,以滤除不同频率的噪声。
  • 使用低噪声LDO:在电源链中使用低噪声LDO,以提供纯净的电源。

PCB布局:
  • 分离电源和信号路径:将电源路径和信号路径分开,减少电源噪声对信号的干扰。
  • 优化地平面:使用连续的地平面,减少地回路电感。

时钟设计:
  • 低噪声时钟源:选择低噪声的时钟源,减少时钟抖动对ADC性能的影响。
  • 时钟布线:保持时钟布线短且直,减少时钟信号的反射和串扰。

信号完整性:
  • 差分信号传输:使用差分信号传输,减少共模噪声的影响。
  • 终端匹配:在高速信号传输线上使用终端匹配,减少信号反射。

典型方案分析
1. ADI的典型方案 - AD9625
产品特点:
  • 高采样率:高达2.6 GSPS的采样率,适用于高速数据采集。
  • 低噪声:低输入噪声,确保高精度数据采集。
  • 高线性度:高线性度,适用于高精度测量。

设计建议:
  • 使用低噪声电源,如ADI的低噪声LDO。
  • 在电源引脚附近放置多个去耦电容。
  • 使用低抖动时钟源,如ADI的时钟发生器。

2. TI的典型方案 - ADS54J60
产品特点:
  • 高采样率:高达1 GSPS的采样率,适用于高速数据采集。
  • 低噪声:低输入噪声,确保高精度数据采集。
  • 高线性度:高线性度,适用于高精度测量。

设计建议:
  • 使用低噪声电源,如TI的低噪声LDO。
  • 在电源引脚附近放置多个去耦电容。
  • 使用低抖动时钟源,如TI的时钟发生器。

结论
高速ADC数据采样电路的低噪声设计是确保系统性能的关键。通过遵循ADI和TI等顶尖半导体企业的设计建议,设计人员可以有效降低噪声,提高数据采集的精度和可靠性。无论是电源设计、PCB布局、时钟设计还是信号完整性,这些建议都为实现低噪声高速电路设计提供了宝贵的指导。为此,我们找到了这些大厂最实战的技术指南文档,供大家学习参考,包括不限于 《高速接口电路布局指南》、《高速电路布局入门》等。
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