技術(shù)資訊 I 模擬隔離對(duì) PCB 設(shè)計(jì)有何影響

耀創(chuàng)深圳

本文要點(diǎn)

模擬隔離在 PCB 設(shè)計(jì)中發(fā)揮著重要作用，在準(zhǔn)確性和信號(hào)完整性極為關(guān)鍵的應(yīng)用中更是如此。

隔離可確保模擬信號(hào)不受來(lái)自電路其他部分、數(shù)字元件或外部來(lái)源的噪聲和干擾的影響。

在設(shè)計(jì)采用模擬隔離的 PCB 時(shí)，工程師必須仔細(xì)考慮 layout、器件擺放和屏蔽技術(shù)選擇等因素。

模擬隔離需要將電路的不同部分分開(kāi)并進(jìn)行隔離，因此會(huì)對(duì) PCB 設(shè)計(jì)（即 PCB）產(chǎn)生影響。模擬隔離是指將電子電路元件分隔開(kāi)，以防止它們之間產(chǎn)生不必要的相互作用或干擾。為此要使用可以隔離模擬信號(hào)的元件或技術(shù)，模擬信號(hào)是指從電路的一個(gè)部分傳輸?shù)搅硪粋�(gè)部分且隨時(shí)間不斷變化的信號(hào)。

在 PCB 設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)模擬隔離的 8 種方法



01
器件擺放
? 在物理層面將 PCB 的各個(gè)部分分隔開(kāi)，以防止干擾并盡量減少串?dāng)_和電磁干擾。

? 按照一定的策略擺放變壓器或光電耦合器等提供隔離的元件，以實(shí)現(xiàn)有效隔離。


點(diǎn)擊閱讀原文，免費(fèi)獲取電子書(shū)



02
信號(hào)布線(xiàn)
? 將需要隔離的信號(hào)布設(shè)在獨(dú)立的 PCB 走線(xiàn)上。

? 在隔離元件周?chē)�設(shè)置禁止布線(xiàn)區(qū)，確保其他信號(hào)或器件不會(huì)侵入隔離區(qū)。


03
接地
? 分割接地平面或接地層，保持所隔離信號(hào)的完整性。

? 使用正確的接地技術(shù)，如星形接地或隔離變壓器，防止形成接地回路并保持信號(hào)質(zhì)量。


04
電源設(shè)計(jì)
? 為電路的不同部分使用隔離電源。

? 仔細(xì)考慮電源的位置和布線(xiàn)。

05
屏蔽
? 選擇適當(dāng)?shù)钠帘尾牧�，如�?dǎo)電箔或金屬遮罩，將敏感器件遮蔽起來(lái)。

? 覆蓋所有側(cè)面和頂部，同時(shí)將其焊接到元件下方的接地平面。


06
電氣間隙和爬電距離
? 遵循安全標(biāo)準(zhǔn)中的電氣間隙和爬電距離要求。

? 確保隔離屏蔽足夠堅(jiān)固，以防止電弧或電擊穿。


點(diǎn)擊觀(guān)看技術(shù)小視頻《allegro 全流程設(shè)計(jì)指令集 I pcb設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵功能及應(yīng)用：高壓爬電距離及電氣間距檢查》


07
散熱考慮
? 考慮適當(dāng)?shù)臒峁芾泶胧�，確保隔離元件在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)運(yùn)行。


點(diǎn)擊觀(guān)看技術(shù)小視頻《Allegro X 23.11 版本更新 I 原理圖設(shè)計(jì)：Celsius Thermal Solver 熱分析集成》


08
PCB 層堆疊
? 選擇可容納隔離電源平面和信號(hào)層的 PCB 層堆疊。


點(diǎn)擊閱讀原文，免費(fèi)獲取電子書(shū)


模擬隔離的應(yīng)用

模擬隔離可應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，在這些應(yīng)用領(lǐng)域中，必須將不同的電路部分分隔開(kāi)，以確保信號(hào)完整性，最大限度地減少干擾并提高安全性。


受屏蔽罩保護(hù)的 PCB 模擬隔離區(qū)。

使用模擬隔離的一些典型應(yīng)用包括：

音頻系統(tǒng)：模擬隔離在音頻系統(tǒng)中的作用非常關(guān)鍵，可防止接地回路并減少噪音，從而確保高質(zhì)量的音頻信號(hào)傳輸。

醫(yī)療器械：模擬隔離可防止電流在設(shè)備的不同部分之間流動(dòng)，從而確�；颊叩陌踩�。

工業(yè)儀器儀表：模擬隔離利用隔離放大器、變壓器和光電耦合器來(lái)保護(hù)敏感的測(cè)量和控制電路。

電源：模擬隔離在電源電路中至關(guān)重要，可防止輸入和輸出之間的電氣耦合，確保用戶(hù)安全并保護(hù)連接的設(shè)備。

電機(jī)控制：模擬隔離有助于防止噪聲和干擾影響電機(jī)控制應(yīng)用中的控制電路。

通信系統(tǒng)：模擬隔離用于保護(hù)敏感的通信電路免受干擾，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?li>汽車(chē)電子：模擬隔離用于防止不同車(chē)載系統(tǒng)之間的干擾，在這些系統(tǒng)中，電氣噪聲非常常見(jiàn)。

測(cè)試和測(cè)量設(shè)備：在精密測(cè)量應(yīng)用中，模擬隔離用于保持信號(hào)準(zhǔn)確度和防止干擾。

可再生能源系統(tǒng)：在可再生能源系統(tǒng)的電力電子設(shè)備中，模擬隔離用于保護(hù)控制電路并確保安全運(yùn)行。

傳感器：工業(yè)和醫(yī)療傳感器通常需要采用模擬隔離，以防止接地回路和干擾。

這些應(yīng)用突出了模擬隔離在不同領(lǐng)域的重要性，它有助于提高電子系統(tǒng)的性能、安全性和可靠性。用于隔離的具體元件取決于每個(gè)應(yīng)用的具體要求。

Cadence PCB 設(shè)計(jì)工具助力模擬隔離

如果您想在 PCB 設(shè)計(jì)中采用最佳實(shí)踐并實(shí)現(xiàn)模擬隔離，面向?qū)�業(yè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的 Cadence PCB 設(shè)計(jì)和分析軟件將是您的得力助手。Allegro X PCB Designer 提供了必要的元件擺放和接地平面鋪銅工具，可幫助您實(shí)施理想的接地策略，點(diǎn)擊閱讀原文了解更多——





以設(shè)計(jì)實(shí)例為基礎(chǔ)，通過(guò)5大主題，32期教學(xué)小視頻+圖文版本總結(jié)性小抄，詳細(xì)講述 PCB 全流程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵指令并給出有效建議，提高產(chǎn)品開(kāi)發(fā)人員對(duì)所用工具的熟練程度及對(duì)工具各種參數(shù)的理解深度，高效高質(zhì)量交付設(shè)計(jì)。







基于 Allegro X PCB 設(shè)計(jì)工具，通過(guò)12期內(nèi)容、每期3-5分鐘的短視頻操作講解+圖文版要點(diǎn)總結(jié)，詳細(xì)介紹 PCB Layout 設(shè)計(jì)中一些提高設(shè)計(jì)效率的小訣竅以及為大家工作帶來(lái)的便利。









▼您可能錯(cuò)過(guò)的精彩內(nèi)容▼orcad X：實(shí)現(xiàn) ECAD 與 MCAD 無(wú)縫協(xié)作
技術(shù)資訊 I 單級(jí)小信號(hào) RF 放大器設(shè)計(jì)
免費(fèi)下載 I 【PCB 設(shè)計(jì)新手一本通5/5】第5章：扇出研究
主題演講嘉賓揭曉！邀您 8 月 27 日線(xiàn)下共聚 CadenceLIVE China 2024
切換到OrCAD X，立享限時(shí)特優(yōu)折扣！
李老師暑假班PCB設(shè)計(jì)實(shí)戰(zhàn)：從0到1的進(jìn)階之路

Cadence楷登PCB及封裝資源中心


原文由Cadence楷登PCB及封裝資源中心整理撰寫(xiě)。
Cadence是唯一一家為整個(gè)電子設(shè)計(jì)鏈提供專(zhuān)業(yè)技術(shù)、工具、IP及硬件的公司。產(chǎn)品應(yīng)用于消費(fèi)電子、云數(shù)據(jù)中心、汽車(chē)、航空、物聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)領(lǐng)域。Cadence創(chuàng)新的 “智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)” 戰(zhàn)略助力客戶(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)、縮短開(kāi)發(fā)周期、打造行業(yè)領(lǐng)先產(chǎn)品。
識(shí)別下方二維碼關(guān)注公眾號(hào)



關(guān)于耀創(chuàng)科技


耀創(chuàng)科技（U-Creative）專(zhuān)注于為電子行業(yè)客戶(hù)提供電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）解決方案及服務(wù)的高科技公司，是Cadence在國(guó)內(nèi)合作時(shí)間最長(zhǎng)的代理商。      耀創(chuàng)科技（U-Creative）至今積累有20多年的EDA工程服務(wù)經(jīng)驗(yàn)，已經(jīng)在中國(guó)為數(shù)百家客戶(hù)提供了EDA解決方案及服務(wù)，這極大地提高了客戶(hù)的硬件設(shè)計(jì)效率和生產(chǎn)效率。公司在引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的EDA解決方案的同時(shí)，針對(duì)中國(guó)市場(chǎng)的特殊性，與Cadence公司合作，在國(guó)內(nèi)最早提出了電子電氣協(xié)同設(shè)計(jì)與工程數(shù)據(jù)管理的概念，成功地在眾多研究所及商業(yè)公司內(nèi)進(jìn)行實(shí)施，極大的改善了PCB/SIP產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)流程，覆蓋從優(yōu)選元件選控、協(xié)同設(shè)計(jì)輸入、在線(xiàn)檢查分析、標(biāo)準(zhǔn)化文檔輸出及PLM/PDM系統(tǒng)集成，獲得了眾多用戶(hù)的贊許。與此同時(shí)，根據(jù)中國(guó)客戶(hù)的實(shí)際情況，公司還提供除了軟件使用培訓(xùn)之外的工程師陪同項(xiàng)目設(shè)計(jì)服務(wù)，以幫助客戶(hù)在完成實(shí)際課題的同時(shí)，也能夠熟練掌握軟件的高級(jí)使用方法，這一舉措也取得了非常好的效果。我們一直秉承“與客戶(hù)共同成長(zhǎng)”的服務(wù)理念，希望在國(guó)內(nèi)EDA領(lǐng)域內(nèi)能為更多客戶(hù)提供支持與服務(wù)！識(shí)別下方二維碼關(guān)注耀創(chuàng)科技公眾號(hào)

歡迎您的留言！您可以通過(guò)微信后臺(tái)留言或發(fā)郵件至sales@u-c.com.cn聯(lián)系我們，非常感謝您的關(guān)注以及寶貴意見(jiàn)。點(diǎn)擊“閱讀原文”，免費(fèi)下載產(chǎn)品手冊(cè)！
↓↓↓期待您的分享、點(diǎn)贊、在看