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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!我們將模擬電路設(shè)計中應(yīng)該注意的問題進(jìn)行了總結(jié),與大家共享。4 ~; c s% ~, B6 O! q
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(1)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(fù)載提供一個緩沖。
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) i3 a2 _5 ^" }0 M. O4 i(2)積分反饋電路通常需要一個小電阻(約 560 歐)與每個大于 10pF 的積分電容串聯(lián)。
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(3)在反饋環(huán)外不要使用主動電路進(jìn)行濾波或控制 emc 的 RF 帶寬,而只能使用被動元件(最好為 RC 電路)。僅僅在運(yùn)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(yīng)。
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, b9 b& @6 i3 x0 }$ O' s+ L; H, h(4)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(jìn)行保護(hù)。; n* Q, [! c1 ~ t! G& Q# S
; y+ n1 o1 E8 {$ f9 n9 w d(5)使用 EMC 濾波器,并且與 IC 相關(guān)的濾波器都應(yīng)該和本地的 0V 參考平面連接。
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# b/ a4 N7 ~! I0 ~5 x3 f. Z(6)在外部電纜的連接處應(yīng)該放置輸入輸出濾波器,任何在沒有屏蔽系統(tǒng)內(nèi)部的導(dǎo)線連接處都需要濾波,因為存在天線效應(yīng)。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(dǎo)線連接處也需要濾波。" A$ t4 |/ ]$ S; o8 W5 p( O
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(7)在模擬 IC 的電源和地參考引腳需要高質(zhì)量的 RF 去耦,這一點(diǎn)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(yùn)放、比較器和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的模擬電源走線上都應(yīng)該使用 RC 或 LC 濾波。電源濾波器的拐角頻率應(yīng)該對器件的 PSRR 拐角頻率和斜率進(jìn)行補(bǔ)償,從而在整個工作頻率范圍內(nèi)獲得所期望的 PSRR 。 e' v! }: E/ D
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(8)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,但是沒有正確匹配的傳輸線將會產(chǎn)生天線效應(yīng)。) k9 z2 M! {# M; \, C
. E( R# O5 G: _4 o! t7 X$ ](9)避免使用高阻抗的輸入或輸出,它們對于電場是非常敏感的。
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(10)由于大部分的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)將具有很好的 EMC 效果,而且可以減少串?dāng)_。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。
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(11)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)生的錯誤的輸出變換,也可以防止在斷路點(diǎn)產(chǎn)生振蕩。不要使用比需要速度更快的比較器(將 dV/dt 保持在滿足要求的范圍內(nèi),盡可能低)。
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- K& M7 L5 ?2 A(12)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,對這樣的模擬元件進(jìn)行屏蔽。注意,要保證其散熱條。
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