高速ADC PCB的布局布線技巧

　　在高速模擬信號鏈設(shè)計(jì)中，印刷電路板（PCB）布局布線需 要考慮許多選項(xiàng)，有些選項(xiàng)比其它選項(xiàng)更重要，有些選項(xiàng) 則取決于應(yīng)用。最終的答案各不相同，但在所有情況下， 設(shè)計(jì)工程師都應(yīng)盡量消除最佳做法的誤差，而不要過分計(jì) 較布局布線的每一個細(xì)節(jié)。今天為各位推薦的這篇文章，將從裸露焊盤開始，依次講述去耦和層電容、層耦合、分離接地四部分講述。

　　裸露焊盤

　　裸露焊盤（EPAD）有時會被忽視，但它對充分發(fā)揮信號鏈的 性能以及器件充分散熱非常重要。

　　裸露焊盤，ADI公司稱之為引腳0，是目前大多數(shù)器件下方 的焊盤。它是一個重要的連接，芯片的所有內(nèi)部接地都是通過它連接到器件下方的中心點(diǎn)。不知您是否注意到，目 前許多轉(zhuǎn)換器和放大器中缺少接地引腳，原因就在于裸露 焊盤。

　　關(guān)鍵是將此引腳妥善固定（即焊接）至PCB，實(shí)現(xiàn)牢靠的電 氣和熱連接。如果此連接不牢固，就會發(fā)生混亂，換言 之，設(shè)計(jì)可能無效。

　　實(shí)現(xiàn)最佳連接

　　利用裸露焊盤實(shí)現(xiàn)最佳電氣和熱連接有三個步驟

　　第一、在可能的情況下，應(yīng)在各PCB層上復(fù)制裸露焊盤，這樣做 的目的是為了與所有接地和接地層形成密集的熱連接，從 而快速散熱。此步驟與高功耗器件及具有高通道數(shù)的應(yīng)用 相關(guān)。在電氣方面，這將為所有接地層提供良好的等電位 連接。

　　甚至可以在底層復(fù)制裸露焊盤，它可以用作去耦散 熱接地點(diǎn)和安裝底側(cè)散熱器的地方。

　　第二、將裸露焊盤分割成多個相同的部分，如同棋盤。在 打開的裸露焊盤上使用絲網(wǎng)交叉格柵，或使用阻焊層。此 步驟可以確保器件與PCB之間的穩(wěn)固連接。在回流焊組裝 過程中，無法決定焊膏如何流動并最終連接器件與PCB。 連接可能存在，但分布不均?？赡苤坏玫揭粋€連接，并且 連接很小，或者更糟糕，位于拐角處。將裸露焊盤分割為 較小的部分可以確保各個區(qū)域都有一個連接點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)更牢 靠、均勻連接的裸露焊盤。

　　第三、應(yīng)當(dāng)確保各部分都有過孔連接到地。各區(qū)域通常都 很大，足以放置多個過孔。組裝之前，務(wù)必用焊膏或環(huán)氧 樹脂填充每個過孔，這一步非常重要，可以確保裸露焊盤 焊膏不會回流到這些過孔空洞中，影響正確連接。

　　去耦和層電容

　　有時工程師會忽略使用去耦的目的，僅僅在電路板上分散 大小不同的許多電容，使較低阻抗電源連接到地。但問題 依舊：需要多少電容？許多相關(guān)文獻(xiàn)表明，必須使用大小 不同的許多電容來降低功率傳輸系統(tǒng)（PDS）的阻抗，但這 并不完全正確。相反，僅需選擇正確大小和正確種類的電 容就能降低PDS阻抗。

　　層耦合

　　一些布局不可避免地具有重疊電路層。有些情況 下，可能是敏感模擬層（例如電源、接地或信號），下方的 一層是高噪聲數(shù)字層。

　　這常常被忽略，因?yàn)楦咴肼晫邮窃诹硪粚?mdash;—在敏感的模 擬層下方。然而，一個簡單的實(shí)驗(yàn)就可以證明事實(shí)并非如 此。以某一層面為例，在任一層注入信號。接著連接另一 層，將該相鄰層交叉耦合至頻譜分析儀。

　　分離接地

　　模擬信號鏈設(shè)計(jì)人員最常提出的問題是：使用ADC時是否 應(yīng)將接地層分為AGND和DGND接地層？簡單回答是：視 情況而定。 詳細(xì)回答則是：通常不分離。為什么不呢？因?yàn)樵诖蠖鄶?shù) 情況下，盲目分離接地層只會增加返回路徑的電感，它所 帶來的壞處大于好處。