如何分析電路是屬于數(shù)字部分呢還是模擬部分？

模擬地、數(shù)字地各種糾結(jié)，竟然如此容易就處理好

我們平時(shí)在設(shè)計(jì)電路和畫板子的時(shí)候都會(huì)碰到模擬地和數(shù)字地的選擇問(wèn)題，甚至在我們剛學(xué)的時(shí)候，都不清楚模擬地更易受干擾還是數(shù)字地更易受干擾，也不知道他們的區(qū)別，怎么將他們分開，都比較迷惑。我們現(xiàn)在系統(tǒng)性整理了下，讓大家對(duì)這個(gè)有更深刻的了解。

常見的接地符號(hào)

PE，PGND，F(xiàn)G－保護(hù)地或機(jī)殼；

BGND或DC-RETURN－直流－48V（+24V）電源（電池）回流；

GND－工作地；

DGND－數(shù)字地；

AGND－模擬地；

LGND－防雷保護(hù)地GND在電路里常被定為電壓參考基點(diǎn)。

從電氣意義上說(shuō)，GND分為電源地和信號(hào)地。PG是PowerGround（電源地）的縮寫。另一個(gè)是SignalGround（信號(hào)地）。實(shí)際上它們可能是連在一起的（不一定是混在一起哦?。蓚€(gè)名稱，主要是便于對(duì)電路進(jìn)行分析。

進(jìn)一步說(shuō)，還有因電路形式不同而必須區(qū)分的兩種“地”：數(shù)字地，模擬地。

（1）數(shù)字地：也叫邏輯地，是各種開關(guān)量（數(shù)字量）信號(hào)的零電位。

（2）模擬地：是各種模擬量信號(hào)的零電位。

如何分析電路是屬于數(shù)字部分呢還是模擬部分？這個(gè)問(wèn)題常常是我們?cè)诰唧w畫PCB時(shí)得考慮的。一般的模擬信號(hào)，那不用說(shuō)了，一看就知道的了，當(dāng)然是模擬地，還有工作電源、基準(zhǔn)電源（Vref）的參考地也是模擬地，那么其余信號(hào)的參考地如：數(shù)據(jù)、地址、控制等數(shù)字邏輯地都是數(shù)字地，還有一些芯片上的地要注意一下，有些查datasheet 的時(shí)候他寫著DGND的是數(shù)字地，AGND的是模擬地。

一些比較難以判斷的，我們?cè)谂袛嘁粋€(gè)元件是屬于模擬的，還是數(shù)字的關(guān)鍵是看與它相關(guān)的主要芯片是數(shù)字的還是模擬的。比如：電源它可能給模擬電路供電，那它就是模擬部分的，如果它是給單片機(jī)或是數(shù)據(jù)類芯片供電，那它就是數(shù)字的。當(dāng)它們是同一個(gè)電源時(shí)就需要用一個(gè)橋的方法把一個(gè)電源從另一個(gè)部分引過(guò)來(lái)。最典形的就是D/A了，它應(yīng)該是一個(gè)一半是數(shù)字，一半是模擬的芯片。如果能把數(shù)字輸入處理好后，剩下的就可以畫到模擬部分去了。

方法二：可以從原理圖上看，總電源電壓供電，從數(shù)字器件出來(lái)連接的地，是數(shù)字地，比如單片機(jī)及外圍電路；到模擬器件后，和模擬器件連接的地，是模擬地，將二者PCB中分開。

一般只要提到模擬地和數(shù)字地分開，大家很容易會(huì)想到用兩種電源，其實(shí)不是。兩種地實(shí)際上在PCB板子上是供在一起的，那么怎么分開呢？如果我們把走大電流的地認(rèn)為是模擬的地，那么這個(gè)地是比較不干凈的；把信號(hào)流過(guò)的地比作數(shù)字地，那么這個(gè)地是相對(duì)是小電流，比較干凈的。打個(gè)比方：現(xiàn)在有一個(gè)湖和一條河，這個(gè)湖就是數(shù)字地。湖的旁邊是行走繁忙的船的河，我們把這邊比作模擬地，它比較不干凈；湖上有個(gè)小孩在游泳，只能弄小小的漣漪，我們把這個(gè)比作是數(shù)字地，比較干凈。那么每當(dāng)船走過(guò)時(shí)必將在湖的右面掀起很大的波瀾，而這個(gè)波瀾會(huì)一直會(huì)擴(kuò)散到湖那邊，嚴(yán)重影響小孩游泳，甚至發(fā)生生命危險(xiǎn)。就這好比模擬地把數(shù)字地弄臟了，怎么解決這個(gè)問(wèn)題呢？

大家比較聰明，于是就在湖的中間筑了一道大壩，這樣把兩個(gè)“地”分開了，右邊的行船就不影響左邊的游泳。但是兩種“地”需要連在一起啊，不能隔開啊，于是就在大壩的一頭開了一個(gè)小的口子，這樣兩邊還是不相互影響。那么這個(gè)口子在電路中開在什么位置呢？就是在大電容的負(fù)極連在一起的。

那么可能有些同學(xué)會(huì)問(wèn)，假設(shè)我現(xiàn)在有一個(gè)電源地,一個(gè)數(shù)字地,一個(gè)模擬地,是誰(shuí)跟誰(shuí)連?誰(shuí)又跟誰(shuí)通過(guò)電容連? 是不是電源直接跟數(shù)字地相連,然后模擬地通過(guò)電容跟數(shù)字地連接?而且,電容不是隔直通交么?那么如果模擬地上各種噪聲不是還會(huì)通過(guò)電容傳到數(shù)字地上么？

然而我們知道，電源地上有一個(gè)大電容，我們叫做VBUS電容。以這個(gè)電容的地為交匯點(diǎn)，數(shù)字地直接接到這個(gè)電容的地的這個(gè)腳上，模擬地也直接連接到這個(gè)電容的地的腳上。并且“電容隔直流通交流”是有條件的，主要看電容在電路中的接法和放的位置。如果是串聯(lián)的，那么在一定信號(hào)頻率下是成立的；如果是并聯(lián)于電源，那么大電容是作為存儲(chǔ)能量的，小電容是濾波用的；如果并聯(lián)于信號(hào)，則是濾波用的。

在工程設(shè)計(jì)中，從參考電平的角度看，都是同一個(gè)地，最終都要接到一起獲得相同的參考電位。對(duì)于地的分開，主要是從布線的角度看的，減少不同電路之間地的干擾，而電源的地不能看成模擬地，信號(hào)地也不能看成數(shù)字地。

這主要是根據(jù)電路的性能來(lái)分割地，對(duì)于數(shù)字信號(hào)3.3V電路，2.5V電路和5V電路的地也可能有分開的需要。即使是同一個(gè)供電的數(shù)字電路，有時(shí)候也有布線的要求，例如大電流的IO部分的地，可能需要單獨(dú)處理。

大地一般指機(jī)殼，這個(gè)部分有ESD和屏蔽的需要。有些時(shí)候電路地通過(guò)一個(gè)1M電阻同外殼相連，有時(shí)候直接連接。要根據(jù)應(yīng)用和ESD的要求來(lái)處理。

總之，地的邏輯連接特性和PCB上的物理特性是要區(qū)分來(lái)看的。理論上講地是0電壓的，但是在實(shí)際PCB上，地是有很多噪聲和反彈的。