为什么数字地和模拟地不要用磁珠单点连接?

文章讨论了在数模混合器件如ADC中,使用磁珠连接模拟地和数字地可能导致的EMC问题。作者指出,磁珠并非总是有效的解决方案,特别是在处理静电放电和电源去耦时。正确的做法是使用适当的去耦方法和考虑电位平衡,例如采用单独电源并加强模拟电路与数字电路的隔离。

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使用磁珠链接AGND与GND是经常会犯的错误,以《EMC电磁兼容设计与测试案例分析》-郑军奇老师著,

案例13:数/模混合器件数字地与模拟地如何接

现象描述:进行6KV接触放电时ADC不能正常工作

电路设计:ADC存在模拟地和数字地,设计者为了使数字部分的干扰不影响模拟部分,因此在数字地和模拟地之间跨接了磁珠进行隔离。

分析:由于模拟地和数字地间存在磁珠,当高频的静电放电干扰电流流过时,会在磁珠两端产生压降U,在实际上,由于数字电路与模拟电路之间寄生电容和磁珠的存在,两部分电路已相互关联,压降U必然会对ADC的工作造成影响。当把磁珠换成导线单点互连时,压降U大大降低,这时可以正常通过6KV的静电放电测试。

ADC的数字地与模拟地引脚名称代表内部元件本身的作用,为芯片IC设计者标注;但我们在使用中,芯片上焊点到封装引脚的连线所产生的杂散电感电容是无可避免的,快速变化的数字电流将在数字电路产生一个电压,经过寄生电容耦合到模拟电路,因此,即使两者中间串接磁珠也并不会有改善,并且在加完磁珠后,数字地引脚的外部阻抗变化,使得数字电路产生更大的噪声,进而通过杂散电容耦合到模拟电路。

思考和启示:磁珠通常推荐使用在电源或信号线上来增加去耦效果,在地之间使用一定要小心,特别是静电放电干扰电流或EET/B干扰电流通过时;被隔离的地之间也要考虑电位平衡;对于类似ADC/DAC这种数/模混合器件,可使用相同的电源,但数字电源的去耦一定要做好(如引脚用0.1UF陶瓷电容适当去耦,并用铁氧体环把模拟电路与数字电路电源做进一步隔离)。

 

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