求助：大电流DC-DC模块+模拟+数字的PCB板子该如何布局？

youki1234 · 发表于 2013-3-7 22:14

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最近在布一块板子，里面有大电流DC-DC模块：+-12v (1A) ，+5v（4A）,还有16位模拟电路和其它数字电路。

由于DC-DC一般波纹较大，而模拟又比较敏感，所以拟采用下面的布局，不知道是否合理？大家帮忙看看！谢谢了！

kevin890505 · 发表于 2013-3-7 22:32

模拟和CPU换下模拟和其他所有数字部分隔开。

youki1234 · 发表于 2013-3-7 22:52

kevin890505 发表于 2013-3-7 22:32
. C/ A% |1 U& I/ a3 _ J5 \" G模拟和CPU换下模拟和其他所有数字部分隔开。

为啥模拟和MCU换下?这样不是模拟和DCDC更近了吗？会不会受到影响?

另外，模拟部分主要是外界电缆输入的微小信号调理，然后再进入MCU，换一下是不是不太好啊？

kevin890505 · 发表于 2013-3-7 23:15

这样啊理解错了。

bluskly · 发表于 2013-3-8 09:10

这样做吧。
第一，采用独立的DC-DC或者LDO给你所谓的模拟部分供电，这部分电路放置在整个布局的靠左上部分。
第二，采用独立的DC-DC或者LDO给你所谓的数字部分供电，这部分电路放置在整个布局的右下部分。
模拟和数字电源采用独立的电源层，做完整的电源分割。
第三，所谓的模拟部分紧挨着模拟电源放置，位于整个布局的中上部分。
第四，所谓的数字部分紧挨着数字电源放置，位于整个布局的中下部分。
第五，所谓的CPU，基本都属于数字信号输入，除了音频，视频等特殊信号，需要特别处理，其他的都可尽量至于整个布局的中间部分，距离模拟部分稍远即可。

最后一点，你这个是什么板子，一般的板子也不要太严格要求，我们公司的产品都没有严格的电源层的。很多板子能有完整的地层就不错了。不过对于高速电路板来说，或者说模拟混合电路板来说，越是考虑周全，越能够获得好的效果，付出和回报基本成线性。

xin_515 · 发表于 2013-3-8 09:45

一般是完整地，另外模拟和数字要单点接地比较好，如楼上所说，分别采用两个电源比较好，数字走线不要经过模拟部分。采用电源分割。

youki1234 · 发表于 2013-3-12 12:23

bluskly 发表于 2013-3-8 09:10 2 M' T) H" f7 w& @5 V- J% S' C; Y, y
这样做吧。
' a" U& B. Z+ y0 H% l/ ?0 {* E3 r第一，采用独立的DC-DC或者LDO给你所谓的模拟部分供电，这部分电路放置在整个布局的靠左上部分 ...

一个测试设备的板子，该测试设备工作环境恶劣，同时需要外接高精度的各种传感器（模拟接口的）。所以要尽量避免受到干扰。并且还要通过emc的B级测试

再请教下，板子上的模拟接口要不要接下TVS或保护二极管（如BAT54S）？如果要接的话串联的电阻不是会对输入模拟产生影响么？

bluskly · 发表于 2013-3-12 13:42

youki1234 发表于 2013-3-12 12:23 ( \% a# C2 R; V- J$ {
一个测试设备的板子，该测试设备工作环境恶劣，同时需要外接高精度的各种传感器（模拟接口的）。所以要尽 ...

TVS管是瞬态电压抑制器（Transient Voltage Suppressor）的简称。它的特点是：响应速度特别快（为ns级）；耐浪涌冲击能力较放电管和压敏电阻差，其10/1000μs波脉冲功率从400W～30KW，脉冲峰值电流从0.52A～544A；击穿电压有从6.8V～550V的系列值，便于各种不同电压的电路使用。

稍微说一句，TVS管是并联在输入接口上的吧，为什么说是串联的电阻呢？对模拟信号的影响的话，第一查看你信号的频率，选择相应寄生电容的TVS管。
至于你是否选择加TVS管的话，那你需要看你用在哪里了。

如果要我来设计的话，我会将模拟信号进来系统以后。第一步，进行阻抗匹配。（如果不需要可以省略）第二步，采用一个巴伦，将模拟单端信号变成差分信号。第三步，采用差分的运放对信号进行放大。第四步，采用差分采样AD对差分信号进行采样。如果有比较可以在前端加上滤波器。

如果你不使用巴伦的话，貌似TVS管是有必要进行加上了。

youki1234 · 发表于 2013-3-12 15:29

bluskly 发表于 2013-3-12 13:42 : ^& l: b& A" f, c$ \9 M+ {
TVS管是瞬态电压抑制器（Transient Voltage Suppressor）的简称。它的特点是：响应速度特别快（为ns级）； ...

感谢您的回复。我的系统大概是这个样子。

如果加了BAT54S的话，假如当前输入信号为10v，由于BAT54S的原因，信号会被钳制在5v，那么多余的5v去哪了呢？是不是要在信号输入的线路上串个电阻呢？如果串了这个电阻，那么如果当前信号只有3V，那么这个串的电阻不会对信号影响吗？

唉。没搞过模电，有点菜。。。

bluskly · 发表于 2013-3-13 10:03

youki1234 发表于 2013-3-12 15:29 " O( o5 r2 s6 C. ^) {& @, t; w* s& C
感谢您的回复。我的系统大概是这个样子。

我有点疑问哈。。你为什么选择BAT54S呢？为什么没有选择其他管子？你这里加一个TVS管是用来防止大电压进来吧？我觉得要加一个BAT54A就好了。。
如果你加一个BAT54A，也会存在限幅的问题么？
其实我也是菜鸟，很多东西都是说不清楚。你可以参考一下别人的设计，比如可以参考ADI公司的高速AD采样。。

这个是我以前画的AD采样的电路，你可以看看。。

liuxingyu · 发表于 2013-3-13 11:39

布局还行，只是最好将模拟和数字的间距拉大，将模拟部分重要线包地。

PCBLAYOUT888 · 发表于 2013-3-13 14:13

做是做过好多，一时也很难说清楚。

youki1234 · 发表于 2013-3-16 16:37

PCBLAYOUT888 发表于 2013-3-13 14:13
+ O) U0 V& Q! k: X做是做过好多，一时也很难说清楚。

能给个例子吗？特别是输入口接TVS那块，始终弄不明白。

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