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在高速视讯系统中,保持回路短的目的意味着视讯地不能被隔离。而必须被隔离的音讯地,绝不能在数据输入点处短接到数字地上,如图2所示。
图2:音讯地隔离。
电源隔离和锁相环
如何实现最佳供电是控制噪音和辐射的最大挑战。动态负载开关环境很复杂,包括的因素有:进入和退出低功率模式;由总线竞用和电容充电所引起的大瞬态电流;由于退耦和布线不合理引起的大电压下降;振荡器使线性调节器输出过载。
图3为电流回路设计实例,其中利用了电源线退耦。该例中的退耦电容尽可能靠近DSP。如果没有退耦,动态电流回路将较大,这将加大电源电压的降幅,产生电磁辐射。
图3:电源退耦。
为PLL供电时,电源隔离是非常重要的,因为PLL对噪音非常敏感,且对于稳定系统来说,要求抖动非常低。你还必须选择模拟或数字PLL,模拟PLL对噪音的敏感度比数位PLL低。
如图4所示,具有低截至频率的Π型滤波器经常被用来隔离PLL与系统中的其它高速电路。一个较好的办法是利用一个低压差(LDO)电压调整器来独立产生PLL的电源电压,如图5所示。该方法虽增加了成本,但确保了低噪音和优异的PLL性能。
图4:PLL电源隔离。
串扰及传输线效应
讯号间的干扰,即串扰,可透过电磁辐射在印刷线间传播。这也可能由电源和地平面上的无用讯号以电气形式产生。串扰与印刷线间距的平方成反比。因此,为了将串扰减到最小,单端讯号的布线间距应至少是印刷线宽度的2倍。对于像以太网络和 USB这类差分讯号,印刷线间距需与印刷线宽度相同,目的是能匹配差分阻抗。关键讯号可用地和电源平面屏蔽,或在改板时增加与讯号平行的地线。