4.4电路PCB规划
由于电路的输入为弱小信号，在电路规划与印制电路板规划时，稍有忽略就会添加与弱小信号适当乃至大得多的额定噪声。因而，在电路规划与PCB板规划时分需求特别留意。
4.4.1元件挑选
本体系规划的是弱信号检测预处理电路，由于要对弱信号进行调度扩大，因而在一再比较了芯片之后，才挑选了对应的芯片。首要进行了以下考虑：
1、在满意基本功用要求的基础上，信号处理电路的运放、可编程运算扩大器都挑选低噪声的芯片，本文选用的是ADA4817和PGA870；若选用噪声较高的元件，则经过后续扩大电路后，会引进额定的强噪声，添加了噪声的有效值，在信号收集时需求收集更多的样点才干取得相同的检测作用。
2、在电阻的挑选上，选用尺度为0603的金属膜电阻。这种电阻功率为0.125W，体积较小，噪声低，稳定性较好。此外，电阻所发生的热噪声尽管无法防止，但在规划时选取了数值小的电阻，尽量削减了电路中因电阻所引起的热噪声。
3、考虑了整个体系的频率要求。由于鼓励信号频率规模大，故在芯片选型上着重考虑此芯片能否满意信号频率的要求，要求芯片有满足的频率带宽和转化速率。
4.4.2电容退耦
电容在电路版中运用十分广泛，例如退耦、补偿电路等。本文规划首要考虑以下电容退耦作用。
实践中电源往往会发生低频的扰动，常常还拌杂着高频噪声，特别是当负载改变时，更简单引进瞬变的噪声电压。因而，每个芯片电源引脚装备退耦电容，对增强电路的稳定性有十分重要的作用。
从全体上来讲，退耦电容的运用有以下优点：
（1）作为集成电路处的蓄能电容，例如运用一个容量较大的电容，可减小电压动摇对电路形成的低频搅扰；
（2）滤除该器材发生的高频噪声，堵截其经过供电回路进行传达的通路，如图中的C2；
（3）防止电源带着的噪声对电路构成搅扰。
4.4.3 PCB接地
接地是将一个电路、设备、分体系与参阅地衔接，意图在于供给一个等电位点或面。接地必须有接地导体和参阅地才干完结。参阅地可所以大地，也可所以起大地作用的，有满足面积的导体。抱负的参阅地是一个零电位、零阻抗的物理体。接地导体则是电路、设备、分体系的接地址与参阅地的衔接体。
这儿所讲的PCB接地首要是指板上的参阅接地。由于该板由数字电路和模仿电路组成，其间既有AD转化器也有DA转化器，因而，在板上既有模仿地，又有数字地。为防止数字电路对模仿电路的搅扰，这儿规划为分隔接地，如图4.13所示，左面为模仿地，右边为数字地。
一、数字地的处理
作为功用板上最首要的地线，数字互连信号将之作为首要回流通路，也是操控信号线特征阻抗的要害参阅平面，一同是各种单板内滤波屏蔽的参阅点，位置十分的重要，在处理时也要确保它的合理、牢靠。
从背板来的直流电源经过AD/DA转化成单板上供电电源以及其回流地线（DGND），在本板上作为参阅电平，衔接到背板后成为体系成为体系内的通讯参阅。
单板内部其他作业地线都在单板上以多点接地办法与DGND相连。
接地理论中的单点、多点接地的区别在单板上最能体现，由于IC的作业电流的改变速率是体系中最高的，并且作业电压又是体系中最低的，地线上的共阻抗最或许引起搅扰问题[16]。
单点接地的优点是接地线比较清晰清楚，本钱较低。但最大的问题是地线较长，在高频是阻抗较大，或许影响芯片本身的稳定性，更多的时分是产品共阻抗搅扰，耦合到相邻的芯片或许在共地线的芯片上发生互扰。
多点接地的优点是芯片作业各自有各自的电流回路，不会发生共地线阻抗的互扰问题，一同，接地线能够很短，削减地线阻抗。多点接地的不足之处在于这种办法需求添加PCB的本钱，一同板上的高频回路剧增，这些高频的电流回路对磁场是很灵敏的，所以在规划PCB时统筹了单点接地和多点接地的办法。
混合接地结合了单点接地和多点接地两者的特色，低频电流从串联单点接地线经过，高频电流将沿着各自%&&&&&%的接地电流回流，彼此独立。
本文规划的功用板的数字地是从DA改换经滤波后接入PCB的地线层，延伸至整个功用板，为每个器材的信号线供给参阅的回流平面，在需求接地的当地就近打孔衔接，加上旁路和去耦%&&&&&%的运用，处理了多点接地的危险。
数字地和背板衔接就成为体系通讯的参阅地（GND），一般状况下是运用高密度的衔接器一同实现地和信号的衔接，此刻留意地线针数，将针数操控在总针数的三分之一；一同留意地线针的组织，将地针分布在信号针之间，削减了信号间的互扰，也削弱了信号线的特征阻抗经过衔接器发生的跳变，在要害的信号和灵敏的信号周围组织了较多的地线针。
功用板上各种电路的连线都从各自的参阅平面走线，数模电路之间一般经过数模/模数转化芯片进行衔接，各种田切割之间经过必定宽度的金属相通衔接，一同防止各模块内部连线从相连出经过，以削减互扰的时机。
二、模仿地的处理
模仿电路抗搅扰才能十分弱，尤其是和对外搅扰大的数字电路放在一一起要特别留意采纳必要的保护办法，防止和数字电路触摸是首要准则。模仿信号的参阅地（AGND）组织在地线层中切割发生，以其作为模仿信号专用的回流途径。为了确保数字信号的电流不对其发生搅扰，AGND上不规划经过高速数字信号线，一同，简单受搅扰的模仿信号也不从数字地上走线。
数模电路之间的彼此操控和通讯只运用A/D进行，ADC放在DGND和AGND的交界处，并将数字和模仿部分分隔。
模仿地终究仍是和数字地衔接在一同，确保体系内有一致的参阅点，选用单点衔接办法，确保数模电路各自的电流通路在同一个参阅平面上，一同保留了必定的宽度。
4.4.4电路板布局
在PCB规划中，布局是一个重要的环节。布局成果好坏将直接影响到不线的作用，因而，合理的布局是PCB规划成功的榜首步。
布局常用的有两种办法，一是交互式布局，二是主动布局。本文采纳的是在主动布局的基础上用交互式布局进行调整，在布局时依据走线的状况对电路进行进一步分配，使其成为布线的最佳布局。本文布局首要考虑以下几个要点。
1.合理的走向。
特别是输入与输出，他们的走向是成线性的，互不融合的。其意图是防止相互搅扰。
2.挑选合理接地址。
接地址的挑选是许多工程人员要点重视的目标，也有很多的文章论说这方面的问题。各自针对这个问题都有自己的一套处理方案。针对本文PCB功用板，其前向扩大器的多条地线便是选用地线集合后再与干地线相连的办法接地的。
3.线条与过孔的考虑。
在有条件做宽线的当地，决不做细线，一同在线过弯是都选用圆弧型过弯，防止直角拐弯。在过孔方面，尽量考虑削减布线的过孔。由于在过孔多的状况下，沉铜工艺稍有不小心就会埋下许多危险。
功用板的PCB布局图如图4.14所示。在整个PCB规划中，以布线的规划进程限制最高，技巧最细，作业量最大。因而在PCB布线时也采纳了相应的办法。
PCB布线有单面布线，双面布线和多层布线。布线的办法也有两种：主动布线和交互式布线，在主动布线之前，用交互式事前对要求比较严厉的线进行布线，输入端与输出端的布线防止相邻平行，以防止发生反射搅扰。
本体系电路板布局走线首要考虑了以下准则：
1.安全间隔。PCB规划是在PADS2007上规划的。外表贴片元件和过孔最小间隔设为6mil，外表贴片元件和榜首导线曲折点间的最小间隔设为6mil，在相同网络中，两过孔间的最小间隔为6mil，通孔焊盘和榜首导线曲折点间的最小间隔为8mil，导线和另一导线曲折点间的最小间隔设为8mil.
2.设定布线规矩。使用PADS2007设定了布线规矩。设置了过孔与导线敷铜同享，考虑了网络衔接长度最小化，差分走线的最小推迟等。
3.高速电路布线。经过HiSpeed Rules东西，设置了平行线走线规矩，高速电路规矩和匹配规矩。同一层平面平行线长度和间隔别离为1000mil和200mil，不同平面的平行线长度和间隔别离设置为800mil和200mil.
