本文將講解半導(dǎo)體集成電路(LSI和IC)的評(píng)估板接地線(xiàn)的連接方法、評(píng)估板接地線(xiàn)的布局等內(nèi)容。
首先,關(guān)于評(píng)估板接地線(xiàn)的連接方法,基本上可以認(rèn)為是以半導(dǎo)體集成電路的接地引腳為基準(zhǔn)和基點(diǎn)的。有些產(chǎn)品可能有多個(gè)接地引腳,但大多數(shù)是直接在LSI和IC正下方短路。在評(píng)估板上,接地線(xiàn)的走線(xiàn)是從那里引向電路板的外側(cè)。
評(píng)估板上的基準(zhǔn)接地電壓是半導(dǎo)體集成電路(LSI和IC)的接地引腳的值。牢記這一點(diǎn)將有助于進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量。尤其是在測(cè)量噪聲電平和串?dāng)_等(微小信號(hào))時(shí),需要注意要連接的接地線(xiàn)位置。用聲級(jí)計(jì)或頻譜分析儀,將探頭的接地端連接到該位置——即盡可能靠近半導(dǎo)體集成電路的接地引腳的位置,就可以測(cè)出接近真值的值。
接下來(lái),考慮有多個(gè)評(píng)估板和多個(gè)半導(dǎo)體集成電路(LSI和IC)的情況。之所以經(jīng)常有人問(wèn)
“兩根接地線(xiàn)可以分開(kāi)嗎?”
是因?yàn)椤霸u(píng)估板分模擬類(lèi)和功率類(lèi),在實(shí)驗(yàn)時(shí),最好將接地線(xiàn)分開(kāi),不要連接,這樣噪聲特性更好”。
確實(shí)是這樣嗎?
答案是“不是”。當(dāng)有多個(gè)評(píng)估板或評(píng)估對(duì)象時(shí),起碼的要求是兩個(gè)接地引腳必須短路,這一點(diǎn)是非常重要的。如果不短路,兩者間的接地電位差將是不確定的,從而導(dǎo)致無(wú)法正常工作。
在提問(wèn)示例中,估計(jì)不是故意短路,而是通過(guò)電路中的某處間接短路的狀態(tài)。即使在實(shí)驗(yàn)中運(yùn)行良好,如果在這種狀態(tài)下投入量產(chǎn),那么異常工作的概率也會(huì)非常高。因此,接地線(xiàn)的處理非常重要。
讓我們更進(jìn)一步,思考一下用戶(hù)自己創(chuàng)建評(píng)估板的底片(電路板布局圖)時(shí)的情況。
模擬類(lèi)、數(shù)字類(lèi)、功率類(lèi)半導(dǎo)體集成電路(LSI和IC)的接地線(xiàn)怎樣走線(xiàn)更好呢?
從結(jié)論看,有兩種的解決方案。
第一個(gè)是優(yōu)先考慮整體電氣特性時(shí)的解決方案。當(dāng)然,上述各類(lèi)(模擬類(lèi)、數(shù)字類(lèi)、功率類(lèi))的接地線(xiàn)都是短路的,但都是在各類(lèi)接地線(xiàn)之間插入斷口(Silt)的方法。短路的位置也對(duì)電氣特性有很大影響,但絕對(duì)不能分開(kāi)。
第二個(gè)是優(yōu)先考慮電磁兼容性(EMC)時(shí)的解決方案。在這種情況下,不是在接地線(xiàn)之間插入斷口(Silt),而是通全面GND將各類(lèi)接地引腳短路。這使得電源電流的路徑和接地電流的路徑在評(píng)估板上方和下方(多層印刷電路板時(shí))位于相同的位置。這種接地電流在電磁兼容性(EMC)領(lǐng)域中被稱(chēng)為
“返回電流”,重要的是通過(guò)布局使這種返回電流可以自由地流動(dòng)。這是因?yàn)槿绻袛嗫冢⊿ilt)等,電源電流和接地電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)就不會(huì)通過(guò)迂回路徑被消除,從而發(fā)生電磁干擾(不必要的輻射/發(fā)射),導(dǎo)致特性惡化。
優(yōu)先考慮電氣特性還是優(yōu)先考慮電磁兼容性(EMC)是很艱難的選擇,但是電磁兼容性(EMC)問(wèn)題可能會(huì)導(dǎo)致意外的誤動(dòng)作和異常工作,因此從提高產(chǎn)品的可靠性方面看,是非常重要的考量因素。以上就是在處理接地線(xiàn)(GND、接地)時(shí)需要格外注意的關(guān)鍵要點(diǎn)。
感謝您閱讀本文。
審核編輯黃宇
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