引言#

在现代电子设计中，模拟与数字电路往往共存于同一块 PCB 上。保持高动态范围（HDR）模拟信号的完整性，同时应对高速数字逻辑带来的剧烈噪声，是每个硬件工程师的必修课。而这其中的核心，便是接地（Grounding）策略。

1. 接地术语与回流原理#

接地的本质并非仅仅是“零电位”参考点，更是一个信号回流路径。在混合信号系统中，理解 AGND 和 DGND 的差异至关重要：

• 模拟地 (AGND)：为精密模拟信号提供安静的参考电位。
• 数字地 (DGND)：承载数字电路开关产生的高频电流尖峰（ 噪声）。

核心原则： 每一个信号电流都必须有一个回流电流。在低频时，电流沿电阻最小路径流动；在高频（>100kHz）时，电流沿感抗最小路径流动——即直接位于信号走线正下方的参考平面上。

2. 混合信号系统的接地策略：分割还是统一？#

关于模拟地和数字地是否应该“分割”，业界曾有过长时间的争论。现代高精度系统的共识倾向于：

3. 数据转换器（ADC/DAC）引脚处理#

ADC 内部通常有 AGND 和 DGND 引脚，这常让初学者感到困惑。

• 引脚功能：内部的分离是为了防止数字噪声直接耦合到内部模拟采样保持电路上。
• 外部连接：在大多数应用中，AGND 和 DGND 应该在 IC 处直接连接到同一个低阻抗接地平面。
• 注意：如果两个引脚之间存在超过 0.3V 的压差，芯片极易因闩锁效应（Latch-up）而永久损毁。

4. 关键设计技巧：回流电流控制#

5. 高电流与隔离处理#

• 低数字电流：常规的去耦设计即可。
• 高数字电流（如 Σ-Δ ADC）：这类芯片内部数字逻辑庞大。如果数字噪声确实干扰了模拟性能，可考虑使用铁氧体磁珠（Ferrite Bead）在电源输入处进行隔离，但接地平面仍建议保持统一。
• 肖特基二极管保护：若必须物理分割地平面，应在分割点并联反向的肖特基二极管，将地电位差锚定在 0.3V 以内。

6. 总结建议#

在设计混合信号系统布局时，请遵循以下检查清单：

1. 物理分区：将敏感模拟器件与大电流数字器件在板面上划清界限。
2. 单一地平面：优先使用完整的地平面，严禁信号线跨越平面裂缝。
3. 短路径回流：所有高频信号下方必须有直接对应的回流地。
4. 电源滤波：模拟电源（AVCC）与数字电源（DVCC）通过磁珠或 LDO 隔离。

有效的接地不是简单的连线，而是对电流回路的精确管理。