高速ADC PCB电路板的布局布线技巧

文章来源：百能网作者：龚爱清查看手机网址

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人气：5616发布日期：2016-11-04 09:50【大中小】

在高速模拟信号链设计中，印刷电路板（PCB）布局布线需要考虑许多选项，有些选项比其它选项更重要，有些选项则取决于应用。最终的答案各不相同，但在所有情况下，设计工程师都应尽量消除最佳做法的误差，而不要过分计较布局布线的每一个细节。今天为各位推荐的这篇文章，将从裸露焊盘开始，依次讲述去耦和层电容、层耦合、分离接地四部分讲述。

裸露焊盘
    裸露焊盘（EPAD）有时会被忽视，但它对充分发挥信号链的性能以及器件充分散热非常重要。
    裸露焊盘，ADI公司称之为引脚0，是目前大多数器件下方的焊盘。它是一个重要的连接，芯片的所有内部接地都是通过它连接到器件下方的中心点。不知您是否注意到，目前许多转换器和放大器中缺少接地引脚，原因就在于裸露焊盘。
    关键是将此引脚妥善固定（即焊接）至PCB电路板，实现牢靠的电气和热连接。如果此连接不牢固，就会发生混乱，换言之，设计可能无效。
　　实现最佳连接
    利用裸露焊盘实现最佳电气和热连接有三个步骤
    第一、在可能的情况下，应在各PCB层上复制裸露焊盘，这样做的目的是为了与所有接地和接地层形成密集的热连接，从而快速散热。此步骤与高功耗器件及具有高通道数的应用相关。在电气方面，这将为所有接地层提供良好的等电位连接。
    甚至可以在底层复制裸露焊盘，它可以用作去耦散热接地点和安装底侧散热器的地方。
    第二、将裸露焊盘分割成多个相同的部分，如同棋盘。在打开的裸露焊盘上使用丝网交叉格栅，或使用阻焊层。此步骤可以确保器件与PCB电路板之间的稳固连接。在回流焊组装过程中，无法决定焊膏如何流动并最终连接器件与PCB。连接可能存在，但分布不均。可能只得到一个连接，并且连接很小，或者更糟糕，位于拐角处。将裸露焊盘分割为较小的部分可以确保各个区域都有一个连接点，实现更牢靠、均匀连接的裸露焊盘。
    第三、应当确保各部分都有过孔连接到地。各区域通常都很大，足以放置多个过孔。组装之前，务必用焊膏或环氧树脂填充每个过孔，这一步非常重要，可以确保裸露焊盘焊膏不会回流到这些过孔空洞中，影响正确连接。
　　去耦和层电容
    有时工程师会忽略使用去耦的目的，仅仅在电路板上分散大小不同的许多电容，使较低阻抗电源连接到地。但问题依旧：需要多少电容？许多相关文献表明，必须使用大小不同的许多电容来降低功率传输系统（PDS）的阻抗，但这并不完全正确。相反，仅需选择正确大小和正确种类的电容就能降低PDS阻抗。
　　层耦合
    一些布局不可避免地具有重叠电路层。有些情况下，可能是敏感模拟层（例如电源、接地或信号），下方的一层是高噪声数字层。
    这常常被忽略，因为高噪声层是在另一层——在敏感的模拟层下方。然而，一个简单的实验就可以证明事实并非如此。以某一层面为例，在任一层注入信号。接着连接另一层，将该相邻层交叉耦合至频谱分析仪。
　　分离接地
    模拟信号链设计人员最常提出的问题是：使用ADC时是否应将接地层分为AGND和DGND接地层？简单回答是：视情况而定。详细回答则是：通常不分离。为什么不呢？因为在大多数情况下，盲目分离接地层只会增加返回路径的电感，它所带来的坏处大于好处。