作者： EmmaChen

<strong>规则一：AGND和DGND接地层应当分离吗？</strong>

简单回答是：视情况而定。

详细回答则是：通常不分离。因为在大多数情况下，分离接地层只会增加返回电流的电感，它所带来的坏处大于好处。从公式V = L(di/dt)可以看出，随着电感增加，电压噪声会提高。而随着开关电流增大（因为转换器采样速率提高），电压噪声同样会提高。因此，接地层应当连在一起。

一个例子是，在一些应用中，为了符合传统设计要求，必须将脏乱的总线电源或数字电路放在某些区域，同时还受尺寸限制的影响，使得电路板无法实现良好的布局分割，在这种情况下，分离接地层是实现良好性能的关键。然而，为使整体设计有效，必须在电路板的某个地方通过一个电桥或连接点将这些接地层连在一起。因此，应将连接点均匀地分布在分离的接地层上。最终，PCB上往往会有一个连接点成为返回电流通过而不会导致性能降低的最佳位置。此连接点通常位于转换器附近或下方。

工业、科学和医疗射频（ISM-RF）产品的无数应用案例表明，这些产品的印制板（PCB）布局很容易出现各种缺陷。人们时常发现相同IC安装到两块不同电路板上，所表现的性能指标会有显著差异。工作条件、谐波辐射、抗干扰能力，以及启动时间等等诸多因素的变化，都能说明电路板布局在一款成功设计中的重要性。

本文罗列了各种不同的设计疏忽，探讨了每种失误导致电路故障的原因，并给出了如何避免这些设计缺陷的建议。本文以FR-4电介质、厚度0.0625in的双层PCB为例，电路板底层接地。工作频率介于315MHz到915MHz之间的不同频段，Tx和Rx功率介于-120dBm至+13dBm之间。表1列出了一些可能出现的PCB布局问题、原因及其影响。

在设计高性能数据采集系统时，勤奋的工程师仔细选择高精度模数转换器(ADC)以及模拟前端调节电路所需的其他元件。在几个星期的设计工作之后，执行模拟并优化电路原理图，为了赶工期，设计人员迅速地将电路板布局布线组合在一起。一个星期之后，对第一个原型电路板进行测试。出乎预料的是，电路板性能与预期的不一样。

<strong>这种情景在你身上发生过吗？</strong>

最优PCB布局布线对于使ADC达到预期的性能至关重要。当设计包含混合信号器件的电路时，应该始终从良好的接地安排入手，并且使用最佳元件放置位置和信号走线将设计分为模拟、数字和电源部分。

参考路径是ADC布局布线中最关键的，这是因为所有转换都是基准电压的函数。在传统逐次逼近寄存器 (SAR) ADC架构中，参考路径也是最敏感的，因为基准引脚上有到基准源的动态负载。

由于基准电压在每次转换期间被数次采样，高电流瞬变出现在这个终端上，其中ADC内部电容器阵列在这个位置位时被开启和充电。基准电压在每个转换时钟周期内必须保持稳定，并且稳定至所需的N位分辨率，否则的话会出现线性误差和丢码错误。

图1显示典型12位SAR ADC基准终端上的转换阶段期间的电流瞬变。