我们通常设计的传感器单元电路包含数字信号处理电路(例如微控制器)和模拟电路(包括前端传感器及其信号放大器)。简而言之,数字地是数字电路的公共参考端,即数字电压信号的参考端;模拟地是模拟电路的公共参考端,即模拟信号的电压参考端(零电位点)。
由于数字信号通常是谐波较多的矩形波,如果电路板上的数字地和模拟地在连接点处没有分开,数字信号中的谐波很容易干扰模拟信号的波形。当模拟信号是高频或高压信号时,也会影响数字电路的正常工作。模拟电路处理的是微弱信号,而数字电路的阈值更高,因此其电源要求低于模拟电路。在同时包含数字电路和模拟电路的系统中,数字电路产生的噪声会影响模拟电路,降低其小信号性能。为了保证信号完整性并避免相互干扰,必须将模拟地和数字地分开。
在原理图设计中,数字区域的接地层标记为DGND,模拟区域的接地层标记为AGND。然后在PCB设计中,接地层被划分为数字地和模拟地,两者之间保持较大的距离。数字地和模拟地应在同一点接地,可以直接接地,也可以通过元件隔离接地。
1. 直接连接。如图 1 所示,两个元件通过宽铜箔在一点连接。这种方法适用于低频系统或对噪声不敏感的系统。

2. 元件隔离连接。如图 2 所示,这种连接方式使用铁氧体磁珠或 0 欧姆电阻来连接元件。这是一种主要的连接方式。铁氧体磁珠的等效电路类似于带阻陷波滤波器,仅抑制特定频率的噪声。如果噪声的频率范围已知,则铁氧体磁珠是最佳选择。0 欧姆电阻可以作为一条非常窄的电流路径,有效地限制回路电流并抑制噪声。电阻器在所有频段都具有衰减作用(即使是 0 欧姆电阻也具有阻抗),因此当噪声频率范围不确定时,0 欧姆电阻是最佳选择。
