32位ADC布局的指导方针

  • 接地必须是一个低阻抗连接,以使回流电流不受干扰地流回各自的源。接地面连接尽量短且直。使用过孔连接接地线时,应并联多个过孔,以减小对地阻抗。

  • 混合信号布局有时包含在一个位置捆绑在一起的单独的模拟和数字地平面;但是,当模拟、数字和电源组件放置得当时,不需要分离接平面。元器件的适当放置将模拟、数字和电源电路划分到不同的PCB区域,以防止数字返回电流耦合到敏感的模拟电路中。

  • 为了获得最佳性能,将整个PCB层专用于接地平面,并且不要在该层上路由任何其他信号走线。然而,根据特定形状因素的限制,单一地平面可能是不可能的。如果需要分离地平面,则在ADC处进行连接。不要在多个位置连接单独的接地面,因为这种配置会产生接地回路。模拟和数字接地采用单一平面,避免了接地环路。

  • 如果应用中需要隔离,则隔离ADC和控制器之间的数字信号,或提供从控制器到其余系统的隔离。如果使用外部晶体提供ADC时钟,则使用短直接走线将晶体和负载电容器直接放置到ADC引脚上。

  • 电源引脚必须用低esr陶瓷电容器旁路。使用短的、直接的走线将旁路电容器尽可能靠近电源引脚。为了获得最佳性能,在旁路电容器的接地侧连接上使用低阻抗连接。流动的供应电流通过旁路电容引脚,然后到供应引脚,使旁路最有效(也称为开尔文连接)。如果多个adc在同一PCB板上,请使用宽电源走线或专用电源平面,以尽量减少adc之间串扰的可能性。

  • 如果模拟输入使用外部滤波,尽可能使用c0g型陶瓷电容器。C0G电容器具有性能稳定、低噪声等特点。理想情况下,将差分信号成对布线,以尽量减少走线之间的环路面积。对于ADC CAPP和CAPN引脚,使用短直接走线将4.7-nF C0G电容放置在引脚附近。将数字电路走线(如时钟信号)从所有模拟引脚上引开。注意,内部参考输出返回与AVSS电源共享相同的引脚。为尽量减少电源走线和参考回波走线之间的耦合,应将两条走线分开布线;理想情况下,作为AVSS引脚的星形连接。

  • 重要的是串行接口的SCLK输入没有噪声和故障。即使使用相对较慢的SCLK频率,短的数字信号上升和下降时间也可能导致过度的振铃和噪声。为了获得最佳性能,请保持数字信号走线短,根据需要使用终端电阻,并确保所有数字信号直接在地平面上方布线,尽量减少过孔的使用。

  • 布局示例:
    在这里插入图片描述图12-2是ADS1262和ADS1263的示例布局,至少需要三个PCB层。示例电路显示为单个模拟电源(5 V)连接和外部晶体振荡器。在本例中,内层用于接地平面,外层用于信号和电源走线。如果使用四层PCB,则将额外的内层专用于路由电源走线。ADC的方向从左到右显示,以尽量减少模拟和数字信号走线的交叉。PCB划分为模拟信号从左走,数字信号从右下走,电源从右上走。模拟电源旁路电容放置在底层与ADC相对的位置,以使参考和PGA输出电容更靠近ADC。

在这里插入图片描述

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