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AD7190模拟前端芯片的接地与布局中文资料

2025/11/7 9:47:13
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由于AD7190的模拟输入和基准输入均为差分输入,因此模拟调制器中的大部分电压都是共模电压。该器件的高共模抑制能力可消除这些输入端上的共模噪声。AD7190的模拟电源和数字电源相互独立,且分别引出的管脚可最大限度降低器件模拟部分与数字部分之间的耦合。数字滤波器可抑制电源上的宽带噪声,但在调制器采样频率的整数倍频率处除外。

建议在每路模拟输入端连接RC滤波器,以抑制调制器采样频率处的噪声。推荐配置为:每路模拟输入串联100 Ω电阻,并在模拟输入之间连接0.1 μF电容,同时每路模拟输入到AGND各接0.01 μF电容。只要这些噪声源未使模拟调制器饱和,数字滤波器还能有效滤除来自模拟输入和基准输入的噪声。因此,AD7190抗噪声干扰能力优于传统的高分辨率转换器。然而,正因为AD7190分辨率极高且本底噪声极低,在接地和布局设计时必须格外谨慎。

安放该ADC的印刷电路板(PCB)必须将模拟部分与数字部分分开,并限制在电路板的特定区域内,以便于使用可轻松分离的地平面。地平面通常采用最小腐蚀技术,因为这种方法能提供最佳的屏蔽效果。

尽管AD7190为模拟地和数字地提供了独立的管脚,但AGND和DGND管脚在芯片内部通过衬底连接在一起。因此,除非两个地平面在器件附近相连,否则不允许将这两个管脚分别连接到独立的地平面。

在系统中,若AGND与DGND在系统其他地方(例如系统电源处)已连接,则不应在AD7190处再次连接,否则将形成地环路。在这种情况下,建议将AD7190的接地管脚连接到AGND平面。

任何布局设计都必须考虑系统中的电流路径,确保所有电流的回流路径尽可能接近其去路。避免强制数字电流流经AGND。禁止在器件下方布设数字信号线,因为这会将噪声耦合至芯片内部;但允许模拟地平面布设在AD7190下方,以防止噪声耦合。AD7190的电源线应尽可能加宽,以提供低阻抗路径,并减小电源线上毛刺的影响。时钟等快速切换信号需用数字地屏蔽,防止噪声辐射至电路板其他区域,且时钟信号绝不可靠近模拟输入布线。避免数字信号与模拟信号交叉。在电路板相对两侧布设走线时,应使两者相互垂直,以减小通过电路板的馈通效应。微带线技术效果最佳,但在双面板中并不总能实现。该技术将元件侧专门用作地平面,而走线则布设在焊接侧。

使用高分辨率ADC芯片时,良好的去耦至关重要。所有模拟电源均应使用10 μF钽电容并联0.1 μF电容到AGND去耦。为发挥这些去耦元件的最佳效果,应将其尽可能靠近器件放置,理想情况是紧贴器件。所有逻辑芯片均使用0.1 μF陶瓷电容到DGND去耦。在采用统一电源为AD7190的AV_DD和DV_DD供电的系统中,建议使用系统AV_DD电源。此时,应将推荐的模拟电源去耦电容接在AD7190的AV_DD管脚与AGND之间,并将推荐的数字电源去耦电容接在DV_DD管脚与DGND之间。

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