高精确度与分辨率模拟数字转换器布线技术

文章摘要：图三使用高分辨率 SAR 模拟数字转换器，转换器电源与接地应连接至模拟面精确的Sigma-Delta布线方式精确的Sigma-Delta 型模拟数字转换器在芯片内绝大多数是数字。早期在制造出这种转换器时，使用者藉由电路板铜箔面将数字噪声与模拟噪声分开。SAR 模拟数字转换器则可能有多支模拟接地脚、数字接地脚与电源接脚。再一次，数字或模拟设计工程师的一般倾向是将这些接脚分别接到各个接地或电源面上。很不幸的，这个倾向会产生误导，特别是在解 16 至 24 位精确组件的噪声问题时。一具有10Hz数据转换率的高分辨率Sigma-Delta转换器，其频率（内部或外部）可以高达 10MHz 或 20MHz

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图三　使用高分辨率 SAR 模拟数字转换器，转换器电源与接地应连接至模拟面

　　精确的Sigma-Delta布线方式

　　精确的Sigma-Delta 型模拟数字转换器在芯片内绝大多数是数字。早期在制造出这种转换器时，使用者藉由电路板铜箔面将数字噪声与模拟噪声分开。SAR 模拟数字转换器则可能有多支模拟接地脚、数字接地脚与电源接脚。再一次，数字或模拟设计工程师的一般倾向是将这些接脚分别接到各个接地或电源面上。很不幸的，这个倾向会产生误导，特别是在解 16 至 24 位精确组件的噪声问题时。

　　一具有10Hz数据转换率的高分辨率Sigma-Delta转换器，其频率（内部或外部）可以高达 10MHz 或 20MHz。这个高频频率用以维持调变器与超取样引擎电路之运转。如同SAR 转换器的情形，这个组件的AGND 与 DGND 接脚是接到同一接地面上。此外，模拟与数字之电源接脚应连接在一起，而且在电路板之同一层上更好。模拟与数字对电源面的要求条件与高分辨率 SAR 转换器相同。

　　接地面是一定需要的，也就是说至少需使用双层板。在这块双层板上，接地面应覆盖至少 75％ 的范围。这个接地面的目的是，降低接地电阻及电感，并隔离电磁干扰与无线电波干扰。如果无法避免信号走线通过电路板的接地面上，信号走线尽可能地短并与接地电流返回路径垂直。

　　结论

　　无须分开低分辨率模拟数字转换器──例如6位、8位，或甚至可能是10位转换器的模拟与数字接脚。但随着选用的转换器分辨率/精确度的增加，布线条件也变得更严格。高分辨率SAR与 Sigma-Delta模拟数字转换器， 这两种组件必须直接连接到较低噪声的模拟接地与电源层。

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