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電路接地與供電模塊原理解析(二)

來(lái)源:北京康高特儀器設備有限公司 發(fā)布時(shí)間:2016-11-10 16:43:02 作者: 瀏覽次數:1509次 分類(lèi):技術(shù)文章

       作為*后一個(gè)案例,這里介紹一個(gè)假設的具有機械約束的*終系統。在這樣的系統中,用戶(hù)界面和整體尺寸會(huì )給設計帶來(lái)一些限制。


圖3  典型的移動(dòng)平板電腦應用模塊和布局

        圖3中的每個(gè)電源都被顏色編碼以便區分,圖中*重要的部分是彩色標識的GND返回電流。因為多個(gè)電源是串聯(lián)的,導致每個(gè)*終負載和GND電流被迫以它們被加電時(shí)相同的順序去完成返回路徑。例如,電池為BUCK1.2V調節器加電,該調節器為微處理器供電。因此,流經(jīng)微處理器的電流在返回到電池之前,將直接返回到BUCK1.2V調節器器GND端。如果未能預見(jiàn)到全部的電流回路和電流路徑完成的次序,*可能導致電路運行不穩定,或者沒(méi)有足夠的 GND電流返回,原因是這些問(wèn)題沒(méi)有在電路布局中適當地考慮到并加以控制。


        值得注意的是,上述所列出的各例中都假設采用一個(gè)單一的GND,并且被畫(huà)在一個(gè)銅平面上,該平面在一個(gè)PCB層中為連續和不間斷的。此接地平面由電路中所有的模塊共享,而不是隔分GND平面,或把它分離為多個(gè)子部分,之后使用組件來(lái)連接GND平面及控制電流路徑。特意的模塊布局已經(jīng)開(kāi)始得到實(shí)施,因為這種方法使用自然的電流流動(dòng)可以使電路屏蔽免受不需要的GND反彈影響。任何承載電流或電壓(正電位)的線(xiàn)路必須要有一個(gè)返回路徑,而返回路徑應盡可能地接近正電位形式的信號,并且會(huì )被分配到源信號/電源軌下方的GND平面上。


        在理解了電流的流動(dòng)和*小化電流環(huán)路的概念后可以得到一個(gè)明顯的結論,單點(diǎn)接地方法是PCB設計的理想和*方法,因為它顯著(zhù)減少了元件數量,電路板層數和潛在的輻射:每段線(xiàn)路和模塊應該在PCB板上具有盡可能短的返回路徑。按照此指導原則,系統設計人員只需要從正確的走線(xiàn)寬度、組件和模塊的智能布局等角度來(lái)控制PCB設計。他沒(méi)有必要去檢查每一段線(xiàn)路,或搭建多個(gè)實(shí)驗板以獲得正確的電源、信號和GND方案。單一、不間斷的GND平面層帶來(lái)的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是該平面的連續性允許產(chǎn)生的熱量均勻地散布在整個(gè)PCB表面,從而實(shí)現較低的工作溫度。


        用于驅動(dòng)任何電路的任何信號(或電源),必須有適當的路徑返回到源頭。電路設計人員必須考慮源和接地方案以正確地實(shí)現*終的系統方案。在實(shí)施階段考慮負載和負載類(lèi)型是至關(guān)重要的,這樣可以使那些引起電壓反彈的電流路徑得到控制。在GND噪聲不影響PCB性能的區域,布局和定位那些電流通路是實(shí)現有效和高效電路設計的關(guān)鍵。

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