隨著(zhù)電子產(chǎn)品尺寸變得越來(lái)越緊湊、功能越來(lái)越強大、用途更加廣泛，*終的系統級要求，以及移動(dòng)和固定設備的復雜性也變得日益突出。這種復雜性來(lái)源于要求在模擬和數字電路之間實(shí)現無(wú)線(xiàn)和有線(xiàn)的互連，需要系統工程師使用多個(gè)電源軌和混合電路設計。具有模擬和數字信號的電路一般傾向于設置幾個(gè)接地參考，這樣經(jīng)常導致電路雜亂無(wú)章，設計目的無(wú)法實(shí)現，表面上看上去很可靠的方案卻*終成為故障之源。這里將重點(diǎn)放在理解電路的需求和預先規劃*終的系統，因為這兩個(gè)步驟的結果是有效地把圖紙轉變?yōu)?終的印刷電路板。在設計階段花一些時(shí)間從電流路徑和噪聲敏感性的角度來(lái)考慮一個(gè)復雜系統的每個(gè)功能模塊，然后根據電流總是在一個(gè)循環(huán)回路中流動(dòng)的簡(jiǎn)單公理來(lái)設置這些模塊及供電電路，這樣當今系統工程師所面對的復雜電路*可以分解為許多可管理的部分，以便實(shí)現*終的可靠設計。

簡(jiǎn)單電路的電源和接地分析
        為了證明該理論，讓我們來(lái)看一個(gè)簡(jiǎn)單的電路并考慮所示的連接。該基本電路包括三個(gè)要素，一個(gè)低壓差（LDO）線(xiàn)性調節器，一個(gè)微處理USB 數據線(xiàn)接到音頻驅動(dòng)器，和一個(gè)揚聲器，所有這些都由一個(gè)連接到某個(gè)計算主機的USB插頭供電。在本例中，USB到音頻驅動(dòng)器必須用3.3V供電。由于揚聲器采用音頻驅動(dòng)器的輸出供電，所以音頻輸入驅動(dòng)器需要+3.3V LDO，其由USB連接器供電（+5V），這似乎可以得到一個(gè)顯而易見(jiàn)的結論，即可將它們放置在圖1（a）原理圖所示的位置。但是，在這種框架下，驅動(dòng)揚聲器工作的電流在返回到電流源驅動(dòng)器時(shí)會(huì )產(chǎn)生一個(gè)電壓反彈，該電壓反彈會(huì )反過(guò)來(lái)作用于LDO并*終影響到USB 連接器。在本例中，把USB數據轉換為音樂(lè )的基準電壓會(huì )以音樂(lè )播放的速率反彈。由于揚聲器電感所產(chǎn)生的相移會(huì )增大誤差，這將和由于電流提升產(chǎn)生的高音量混合在一起。電壓反彈也將導致紋波出現，這將降低揚聲器發(fā)出的音質(zhì)。

        這將減少到達DC的紋波，之后電流只引起電壓降，并且不會(huì )隨時(shí)間而變化很多（上面等式中的Δt應該被視為可聽(tīng)頻率12~14kHz的平均值）。通過(guò)在各IC之間使用較寬的電源和GND連接來(lái)限制由歐姆定律所得到的電壓降值（電流與電阻的乘積），可控制誤差的大小。

        GND和電源線(xiàn)的寬度應當根據可接受的損耗來(lái)確定。對于典型的1盎司銅印刷電路板，其電阻可以估算大約為每平方0.5mΩ。由于此問(wèn)題不能總是通過(guò)添加電容去緩解，而應該采用圖 1（b）中的方案來(lái)從根本上解決。LDO是放在音頻驅動(dòng)IC的上方，可以使立體聲電流回路避免了敏感的音頻驅動(dòng)GND，這樣產(chǎn)生的GND電壓反彈不會(huì )影響音頻驅動(dòng)，只有小的紋波干擾出現。