本文将从功率传输的视点来论述怎么优化杂乱电路，以便能够改进信号完整性，使各个功用模块正确接地来完成终究的体系规划。这儿将要点放在了解电路的需求和预先规划终究的体系。
跟着电子产品尺度变得越来越紧凑、功用越来越强壮、用处愈加广泛，终究的体系级要求，以及移动和固定设备的杂乱性也变得日益突出。这种杂乱性来源于要求在模仿和数字电路之间完成无线和有线的互连，需求体系工程师运用多个电源轨和混合电路规划。具有模仿和数字信号的电路一般倾向于设置几个接地参阅，这样常常导致电路乱七八糟，规划意图无法完成，表面上看上去很牢靠的计划却终究成为毛病之源。
为了打牢杂乱电路体系坚实的工程化根底，有必要要使电源和接地处理计划主动地去依照工程化要求施行来优化功能和散热问题，一起削减EMI辐射和信号的噪声搅扰。本文将从功率传输的视点来论述怎么优化杂乱电路，以便能够改进信号完整性，使各个功用模块正确接地来完成终究的体系规划。这儿将要点放在了解电路的需求和预先规划终究的体系，因为这两个过程的结果是有效地把图纸转变为终究的印刷电路板。在规划阶段花一些时刻从电流途径和噪声灵敏性的视点来考虑一个杂乱体系的每个功用模块，然后依据电流总是在一个循环回路中活动的简略正义来设置这些模块及供电电路，这样当今体系工程师所面临的杂乱电路就能够分解为许多可办理的部分，以便完成终究的牢靠规划。
简略电路的电源和接地剖析
为了证明该理论，让咱们来看一个简略的电路并考虑所示的衔接。该根本电路包含三个要素，一个低压差(LDO)线性调节器，一个微处理USB数据线接到音频驱动器，和一个扬声器，所有这些都由一个衔接到某个核算主机的USB插头供电。在本例中，USB到音频驱动器有必要用3.3V供电。因为扬声器选用音频驱动器的输出供电，所以音频输入驱动器需求+3.3V LDO，其由USB衔接器供电(+5V)，这好像能够得到一个清楚明了的定论，即可将它们放置在图1(a)原理图所示的方位。
可是，在这种框架下，驱动扬声器作业的电流在回来到电流源驱动器时会发生一个电压反弹，该电压反弹会反过来作用于LDO并终究影响到USB衔接器。在本例中，把USB数据转换为音乐的基准电压会以音乐播映的速率反弹。因为扬声器电感所发生的相移会增大差错，这将和因为电流提高发生的高音量混合在一起。电压反弹也将导致纹波呈现，这将下降扬声器宣布的音质。
有两种办法可尽量削减纹波电流的影响。一是经过在十分挨近USB到音频IC处增加一个电容(C1)，使其接在VLDO节点到GND引脚之间，这样一来该电容器被置于这些节点的中心方位。削减纹波应该针对所感兴趣的频率，在本例中的情况下，为可听规模20kHz。能够经过电容电流等式(1)来选取电容值以便尽量下降LDO的纹波电流，直至搅扰彻底去除。
这将削减抵达DC的纹波，之后电流只引起电压降，并且不会随时刻而改变许多(上面等式中的Δt应该被视为可听频率12~14kHz的平均值)。经过在各IC之间运用较宽的电源和GND衔接来约束由欧姆定律所得到的电压降值(电流与电阻的乘积)，可操控差错的巨细。
图1：一个简略的电路标明电源电路会引起反弹，并且会回来电源。
GND和电源线的宽度应当依据可接受的损耗来确认。关于典型的1盎司铜印刷电路板，其电阻能够预算大约为每平方0.5mΩ。因为此问题不能总是经过增加电容去缓解，而应该选用Figure 1(b)中的计划来从根本上处理。LDO是放在音频驱动IC的上方，能够使立体声电流回路避免了灵敏的音频驱动GND，这样发生的GND电压反弹不会影响音频驱动，只要小的纹波搅扰呈现。
杂乱电路的电源和接地优化战略
在上面的运用事例中，只要两个电流回路。现在，咱们换一个更杂乱的比如。下面考虑的是一个较为杂乱的平板电脑体系。在本例中，平板电脑包含背光、触屏、摄像头、充电体系(USB和无线)、蓝牙、WiFi、音频输出(扬声器，耳机)、以及用于存储数据的存储器。当然，这些运用的大部分都需求不同电压的电源轨以便更好地作业。
如图2所示，该体系具有五个电源轨和两种给电池充电的办法，这意味着至少会有五个电流回路。但比较直流电源，以及相关的各条电流途径，实践运用中有更多需求考虑的方面。电路中有多个开关稳压器，播送和接纳天线体系，所有这些都需求运用微处理器来协谐和操控。展现的与电源和它们供电的模块相关联的电源途径和GND途径，有助于将电源和负载电流评价进行汇总，然后完成以下意图：
