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模擬電路設(shè)計的注意事項

fcsde-sh ? 來源:嗶哩嗶哩 ? 作者:嗶哩嗶哩 ? 2020-09-21 11:35 ? 次閱讀
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模擬電路的設(shè)計是工程師們最頭疼,但也是最致命的設(shè)計部分。盡管目前數(shù)字電路、大規(guī)模集成電路的發(fā)展非常迅猛,但是模擬電路的設(shè)計仍是不可避免的,有時也是數(shù)字電路無法取代的,例如RF射頻電路的設(shè)計。這里將模擬電路設(shè)計中應該注意的問題總結(jié)如下:

為了獲得具有良好穩(wěn)定性的反饋電路,通常要求在反饋環(huán)外面使用一個小電阻或扼流圈給容性負載提供一個緩沖。

積分反饋電路通常需要一個小電阻(約560歐)與一個大于10pF的積分電容串聯(lián)。

在反饋環(huán)外不要使用主動電路進行濾波或控制EMCRF帶寬,而只能使用被動元件(最好為RC電路)。僅僅在運放的開環(huán)增益比閉環(huán)增益大的頻率下,積分反饋方法才有效。在更高的頻率下,積分電路不能控制頻率響應

為了獲得一個穩(wěn)定的線性電路,所有連接必須使用被動濾波器或其他抑制方法(如光電隔離)進行保護。

使用EMC濾波器,并且與IC相關(guān)的濾波器都應該和本地的0V參考平面連接。

在外部電纜的連接處應該放置輸入輸出濾波器;在未屏蔽系統(tǒng)內(nèi)部的任何導線連接處都需要濾波,因為存在天線效應。另外,在具有數(shù)字信號處理或開關(guān)模式的變換器的屏蔽系統(tǒng)內(nèi)部的導線連接處也需要濾波。

模擬IC中的電源和地參考引腳需要高質(zhì)量的RF去耦,這一點與數(shù)字IC一樣。但是模擬IC通常需要低頻的電源去耦,因為模擬元件的電源噪聲抑制比(PSRR)在高于1KHz后增加很少。在每個運放、比較器和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的模擬電源走線上都應該使用RC或LC濾波。電源濾波器的拐角頻率應該對器件的PSRR拐角頻率和斜率進行補償,從而在整個工作頻率范圍內(nèi)獲得所期望的PSRR。

對于高速模擬信號,根據(jù)其連接長度和通信的最高頻率,傳輸線技術(shù)是必需的。即使是低頻信號,使用傳輸線技術(shù)也可以改善其抗干擾性,但是傳輸線如果未正確匹配,將會產(chǎn)生天線效應。

避免使用高阻抗的輸入或輸出,它們對于電場非常敏感。

由于大部分輻射是由共模電壓和電流產(chǎn)生的,并且因為大部分環(huán)境的電磁干擾都是共模問題產(chǎn)生的,因此在模擬電路中使用平衡的發(fā)送和接收(差分模式)技術(shù)可以得到很好的 EMC 效果,而且可以減少串擾。平衡電路(差分電路)驅(qū)動不會使用0V參考系統(tǒng)作為返回電流回路,因此可以避免大的電流環(huán)路,從而減少RF輻射。

比較器必須具有滯后(正反饋),以防止因為噪聲和干擾而產(chǎn)生錯誤的輸出變換,也可以防止在斷路點產(chǎn)生振蕩。不要使用比所需速度更快的比較器(將dV/dt保持在滿足要求的范圍內(nèi),盡可能低)。

有些模擬IC本身對射頻場特別敏感,因此常常需要使用一個安裝在PCB上,并且與 PCB 的地平面相連接的小金屬屏蔽盒,來對這樣的模擬元件進行屏蔽。注意,一定要保證其散熱條件。

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原文標題:令人頭禿的模電問題,可得千萬注意??!

文章出處:【微信號:fcsde-sh,微信公眾號:fcsde-sh】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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