如何有效提高数字模拟混合设计的性能(一)

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关键字:仿真 模拟 数模混合电路 PCB设计 数模电路

　　众所周知，现实的世界都是模拟的，只有将模拟的信号转变成数字信号，才方便做进一步的处理。因此，数模混合电路的设计，一直是困扰硬件电路设计师提高性能的瓶颈。模拟信号和数字信号的转变是否实时、精确，是电路设计的重要指标。除了器件工艺，算法的进步会影响系统数模变换的精度外，现实世界中众多干扰，噪声也是困扰数模电路性能的主要因素。

　　本文通过Ansoft公司的“AD-Mix Signal Noise Design Suites” 数模混合噪声仿真设计软件的对数模混合设计PCB的仿真，探索分析数模混合电路的噪声干扰和优化设计的途径，以达到改善系统性能目的。

　　数模混合电路设计当中，干扰源、干扰对象和干扰途径的辨别是分析数模混合设计干扰的基础。通常的电路中，模拟信号上由于存在随时间变化的连续变化的电压和电流有效成分，在设计和调试过程中，需要同时控制这两个变量，而且他们对于外部的干扰更敏感，因而通常作为被干扰对象做分析;数字信号上只有随时间变化的门限量化后的电压成分，相比模拟信号对干扰有较高的承受能力，但是这类信号变化快，特别是变化沿速度快，还有较高的高频谐波成分，对外释放能量，通常作为干扰源。

　　作为干扰源的数字电路部分多采用CMOS工艺，从而导致数字信号输入端极高的输入电阻，通常在几十k欧到上兆欧姆。这样高的内阻导致数字信号上的电流非常微弱，因而只有电压有效信号在起作用，在数模混合干扰分析中，这类信号可以作为电压型干扰源，如CLK信号，Reset等信号。除了快速交变的数字信号，数字信号的电源管脚上，由于引脚电感和互感引起的同步开关噪声(SSN)，也是数模混合电路中存在的重要一类电压型干扰源。此外，电路中还存在一些电流信号，特别是直流电源到器件负载之间的电源信号上有较大的电流，根据右手螺旋定理，电流信号周围会感应出磁场，进而引起变化的电场，在分析时，直流电源作为电流型干扰源。

　　目录：

　　前言

　　一 、数模混合设计的难点

　　二、提高数模混合电路性能的关键

　　三、仿真工具在数模混合设计中的应用

　　四、小结

　　五、混合信号PCB设计基础问答

　　注：深圳市龙芯世纪科技研究公司集研发、设计、制造，技术和服务为一体的高新技术型企业。致力于以自主研发和反向技术研究相结合为导向开展业务。向客户提供专业的PCB抄板、PCB设计、芯片解密、软硬件开发技术、嵌入式系统开发、高端设备维修及配件仿制以及样机制作与调试、SMT批量加工生产等一条龙服务。同时向客户提供产品的技术服务与解决方案，帮助客户实现其产品最大性价比。

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