ZHCSBH5D May 2013 – May 2026 ADS1220
PRODUCTION DATA
在为模拟和数字元件进行印刷电路板 (PCB) 布局时,应遵循最佳设计实践。最佳实践通常包括:在布局上将模拟元件 [例如 ADC、放大器、基准、数模转换器 (DAC) 和模拟 MUX] 与数字元件 [例如微控制器、复杂的可编程逻辑器件 (CPLD)、现场可编程逻辑门阵列 (FPGA)、射频 (RF) 收发器、通用串行总线 (USB) 收发器以及开关稳压器] 分开。良好的元件布局示例如图图 9-15 所示。尽管图 9-15 提供了一个很好的元件布局示例,但每种应用的最佳布局都是独一无二的,取决于所采用的几何形状、元件和 PCB 制造能力。也就是说,没有一种布局可以完美适配所有设计,在使用任何模拟元件进行设计时,都必须始终仔细斟酌。
图 9-15 系统组件布局为了改善噪声性能,并不一定需要使用分离的模拟和数字接地平面(尽管从热隔离的角度考虑,这是一个值得权衡的方案)。然而,为了获得最佳性能,在 PCB 上没有元件的区域使用完整的接地平面或覆地铜是必不可少的。如果所用系统采用了分离的数字和模拟接地平面,TI 通常建议将这两个接地平面在尽可能靠近器件处连接在一起。采用模拟与数字共地的方式,可以实现双层电路板。可以增加额外的层来简化 PCB 走线布线。覆地铜也有助于减少 EMI 和 RFI 问题。
TI 还强烈建议,在特定系统中,数字元件(尤其是射频部分)应尽可能远离模拟电路。此外,应尽量缩短数字控制走线穿过模拟区域的长度,并避免将这些走线放置在敏感的模拟元件附近。数字返回电流通常沿着尽可能靠近数字路径的接地路径流动。如果无法实现与接地平面的牢固连接,这些电流可能会寻找返回电流源的路径,进而干扰模拟性能。布局对温度检测功能的影响远比对 ADC 功能的影响更显著。
必须使用低 ESR 陶瓷旁路电容器将电源引脚旁路至接地。旁路电容器的最佳放置位置是尽可能靠近电源引脚。如果 AVSS 连接到负电源,则同样要在 AVSS 与 AGND 之间额外连接一个旁路电容器。为了实现出色性能,旁路电容器的接地侧连接必须采用低阻抗连接。电源电流首先流经旁路电容器端子,然后流向电源引脚,这样可使旁路效果最佳。
具有差分连接的模拟输入必须在输入端以差分方式放置一个电容器。差分测量的最佳输入组合为 AIN0、AIN1 和 AIN2、AIN3。必须使用高质量的差分电容器。理想的陶瓷片式电容器是 C0G (NPO),这些电容器具有稳定的性能和低噪声特性。对热电偶输入连接周围的铜箔区域进行热隔离,形成热稳定的冷端。只要遵循上述指导原则,使用替代布局方案也能获得可接受的性能。