数字地和模拟地的区别？

数字地又叫逻辑地，是用于连接所有数字电路元件的地线，比如CPU芯片、TTL或CMOS芯片等数字逻辑电路的地。

模拟地是模拟电路的零电位参考点，比如运放的地。

1.数字电路一般只有两种电平状态“0”和“1”，即低电平和高电平。由于数字芯片在工作时常常处在0和1变化之中，有时候这种变化速度还很快，因此数字芯片的供电电流也是波动的。

下图为数字电路工作时，数字地上的电位波动原因。

图右边给数字芯片供电的电源地为干净的地平面，即电位基本为0V，而且波动也很小。由于图中左侧的数字芯片MCU在工作时，供电电流是随机变化的，随机变化的电流又通过芯片的数字地管脚通过数字地平面回流到电源的地。在这个过程中，由于数字地平面的电阻不完全为0Ω。因此，随机变化的芯片工作电流在地平面上会有压降，导致数字芯片的地管脚处的地电位比0V高，且是随机变化的。图中的黄色越深代表电位越高，颜色越浅，代表电位越低。

总的来说，就是数字芯片的工作电流是波动的，这个波动的工作电流从数字芯片的地管脚回流到电源的地时，波动的电流会经过地平面，而地平面是有电阻存在的，因此就会在地平面上产生压降。数字芯片的地管脚到电源的地距离越远，压降就会越大。

很多时候，数字地管脚处的这种电压波动对于数字系统一般不会产生影响。数字电路的低电平和高电平一般都有一个电压范围，比如下图所示的开关。其高电平范围为≥2.4V，低电平范围为≤0.8V，因此对于电压噪声有一定的容忍度。

2地电位的波动对模拟系统的影响

对于一个模拟电路系统，地电位的随机波动是可接受的，各点的地电位波动幅度不一样需要特别注意。比如下图所示的运放电路中，由于运放的接地点和输入信号的接地点之间的距离很短，因此两者之间的地平面电阻很小，压降也很小，因此两者的接地点的地电位就可以保持相同的波动。

当两点的地电位存在相同的波动时，由于运放放大的是两者的差值，又因为两点的波动相同，因此差值是固定的，因此，电路的输出并不会受到很大的影响。但如果两点的地电位差值很大，那么这个差值就会被系统放大，从而叠加到输出中，使系统的输出不再干净。

 

3 同一个PCB中同时存在数字地和模拟地时，该怎么连线呢？

很多时候，我们遇到的电路既有数字电路，也有模拟电路。这个时候就需要将数字地和模拟地连接起来，一个系统必须只有一个公共的地系统才可以正常的工作。一切的信号都要回流到这个公共地。我们应该养成这样的习惯，把所有需要接地的连线都看成是“回流线”。所有的回流线都应该在某一点连接起来，这个连接点叫做系统地。很多时候这个系统地是设备的金属底板。我们在设计时，必须避免因多次与金属底板连接而引起地线环流。保证底板上只有一个连接点，是系统设计中最困难的地方。如果有可能，应该对每一条回流线提供一条独立的插头引线，然后把这些回流线再连接到系统地。

但对于ADC或者DAC来说，芯片的封装会同时引出数字地和模拟地，这两个地都应该接到模拟地平面。数模和模数转换器的数字地和模拟地本来是可以在芯片内部完成连接的，但在一般的芯片内部，由于空间太小，无法使这两点的连接获得足够小的阻抗，所以，芯片设计者希望使用者在使用时，在芯片的外部为这两者提供一个低阻抗的连接。如果不这样做，转换器的性能将会变差。

这个时候，正确的做法是：布局时尽量将数字电路和模拟电路分开，然后在它们分界的地方用短接线或者0Ω的电阻将数字地和模拟地单点连接起来。当然，数字地和模拟地更不能不连接起来，一个系统必须有相同的0V电位参考点才能正常工作。

由于数字系统的地和模拟系统的地只进行了单点连接，因此数字芯片变化的电流回到地的路径就不会经过模拟系统。