求助：大电流DC-DC模块+模拟+数字的PCB板子该如何布局？

youki1234

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。

: o+ `5 `4 Y& ~$ Z/ D. z: i  o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！
8 e8 S2 T7 h2 U7 d7 i% \1 X  c: g

kevin890505

模拟和CPU换下    模拟和其他所有数字部分隔开。

youki1234

kevin890505 发表于 2013-3-7 22:32
3 D) Q0 E0 m, d4 ^3 U" X+ p# O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?
  p8 M# n  B+ G3 w
1 A, i8 z* e) I9 i: p' N
* [3 e$ T( n4 m/ X. N3 W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

这样啊  理解错了。   

bluskly

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。
' p; u' L  l& M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。
& x9 O6 G9 a2 i' l* E模拟和数字电源采用独立的电源层，做完整的电源分割。
8 Q$ o) t4 N( Q6 a- _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。
$ C. C- l4 x% Z" L! X" I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。
1 ]3 P! J/ R9 v
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

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

bluskly 发表于 2013-3-8 09:10
* Z2 J, N1 B& z0 T7 b; i这样做吧。
$ w0 m, N' H7 K3 C6 N- I& D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 ...

: L+ O$ G' ]& r& Z" ~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
9 J# Y  q* _/ R, Q! ]- Y3 @# P6 ^$ M

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

youki1234 发表于 2013-3-12 12:23
! p* b$ k, G) ?  j; e9 E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 ...

7 C/ E- n/ o9 f/ y5 eTVS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。
/ d. j- M1 R2 k/ Z  y/ u
7 @- i5 C- D( ?8 a5 [# ], a
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。
; [  Q* D) r- }( O" O至于你是否选择加TVS管的话，那你需要看你用在哪里了。

; W! ^! s+ |% _+ v5 m! U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。
1 z9 z: I; w! R9 o( p
如果你不使用巴伦的话，貌似TVS管是有必要进行加上了。

youki1234

bluskly 发表于 2013-3-12 13:42
) Y) M4 q7 f- D4 Z) LTVS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。
* a; u6 w) n- ]

) U' n, r* N* }
  t: `7 ^  r- N) p, J1 k/ ~
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？

: h7 {/ K$ U+ r) R# Q& L
1 l% C6 n+ }; O; S3 l: T0 H唉。没搞过模电，有点菜。。。

bluskly

youki1234 发表于 2013-3-12 15:29
% ]+ |5 Q# a, ~/ N" W5 ^感谢您的回复。我的系统大概是这个样子。

% ]3 q  [5 N) W( [' T5 q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。。



) C8 A3 p: E( F, b( u) p. O这个是我以前画的AD采样的电路，你可以看看。。

liuxingyu

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

做是做过好多，一时也很难说清楚。

youki1234

PCBLAYOUT888 发表于 2013-3-13 14:13
9 n: W5 L! q: ?& @; B, l; ?1 W做是做过好多，一时也很难说清楚。

  l, K9 B1 `" s5 z, ~: y( l- a能给个例子吗？特别是输入口接TVS那块，始终弄不明白。