【導讀】平時(shí)是如何使用帶有模擬接地層（AGND）和功率接地層（PGND）的開(kāi)關(guān)穩壓器的？如果習慣于處理數字接地層和模擬接地層，在涉及功率GND時(shí)，有木有手足無(wú)措的感覺(jué)呢？
平時(shí)是如何使用帶有模擬接地層（AGND）和功率接地層（PGND）的開(kāi)關(guān)穩壓器的？如果習慣于處理數字接地層和模擬接地層，在涉及功率GND時(shí)，有木有手足無(wú)措的感覺(jué)呢？
PGND是較高脈沖電流流經(jīng)的接地連接。根據開(kāi)關(guān)穩壓器拓撲結構，這表示通過(guò)功率晶體管的電流或功率驅動(dòng)器級的脈沖電流。對于帶有外部開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)控制器，該接地層尤為重要。
AGND有時(shí)被稱(chēng)為SGND（信號接地層），是其他信號用作參照的接地連接，通常十分平靜。該接地層包括調節輸出電壓所需的內部基準電壓。軟啟動(dòng)和使能電壓也以AGND連接為參照。
關(guān)于這兩種接地連接的處理，有兩種不同的技術(shù)觀(guān)點(diǎn)，因此專(zhuān)家的意見(jiàn)也產(chǎn)生了分歧。
根據其中一種觀(guān)點(diǎn)，開(kāi)關(guān)穩壓器IC上的AGND和PGND連接應該在各自引腳旁相互連接。這樣一來(lái)，兩個(gè)引腳之間的電壓偏移保持在相對較低的水平。因此可以保護開(kāi)關(guān)穩壓器IC免受干擾，進(jìn)而免遭破壞。電路的所有接地連接和可能的接地層將以星型拓撲的結構連接到該公共點(diǎn)。
圖1所示為該觀(guān)點(diǎn)的實(shí)現示例。此處顯示了LTM4600的電路板布局。電路板上的獨立接地連接彼此靠在一起（請參見(jiàn)圖1中的藍色橢圓形）。由于芯片和外殼之間的各自焊線(xiàn)的寄生電感，以及各自引腳的電感，因此已經(jīng)存在一定程度的PGND和AGND去耦，這導致芯片上電路之間存在少量相互干擾。
圖1. 焊接觸點(diǎn)處PGND和AGND的局部連接。
另一種觀(guān)點(diǎn)是將電路板上的AGND與PGND分開(kāi)，形成兩個(gè)單獨的接地層，在某一點(diǎn)相互連接。通過(guò)這種連接，干擾信號（電壓偏移）主要出現在PGND區域，而AGND區域的電壓仍非常平靜，并很好地從PGND去耦。然而，根據脈沖電流瞬變和電流強度情況，各自引腳上的PGND與AGND之間可能存在明顯的電壓偏移。這可能會(huì )導致開(kāi)關(guān)穩壓器IC無(wú)法正常工作，甚至損壞。圖2所示為該觀(guān)點(diǎn)的實(shí)現方案。該示例采用一款6 A降壓型開(kāi)關(guān)穩壓器ADP2386。
圖2. 分開(kāi)的AGND和PGND在接地標簽下方利用過(guò)孔連接。
結論
說(shuō)到底，接地問(wèn)題其實(shí)就是權衡利弊：分開(kāi)兩個(gè)接地層具有隔離噪音和干擾的優(yōu)勢；但兩個(gè)接地層之間可能會(huì )產(chǎn)生電壓偏移，從而存在損壞芯片并影響功能的風(fēng)險。權衡利弊后，最終決策正確與否主要取決于IC設計，包括開(kāi)關(guān)轉換速度、功率電平、焊線(xiàn)和IC封裝上的寄生電感、每個(gè)IC設計的閂鎖風(fēng)險（涉及不同的半導體工藝）。
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