数字电源和模拟电源隔离的原理 - 详解

核心思想：阻止噪声的传播路径

首先，要理解“隔离”的目的，不是为了“分开供电”，而是为了阻止数字电路产生的尖锐噪声（开关噪声）通过电源和地线串扰到敏感的模拟电路中。

• 数字电路（如CPU、FPGA、数字逻辑门）在时钟边沿，数百万个晶体管同时开关，会产生瞬间的大电流脉冲。这些脉冲在电源网络的寄生电感和电阻上会产生电压毛刺（噪声）。就是：在工作时，其电流消耗是剧烈脉动的。特别

• 模拟电路（如传感器、放大器、ADC/DAC）：通常处理微小、连续的信号。它们对电源的纹波和噪声非常敏感。即使是毫伏级别的噪声，也足以淹没有用的模拟信号或导致转换误差。

如果数字和模拟部分共享同一套未经处理的电源和地线，数字部分的噪声会轻而易举地“污染”模拟部分，导致系统性能下降，例如：

• ADC/DAC的精度和信噪比（SNR）降低。

• 模拟放大器输出出现毛刺。

• 系统不稳定，甚至自激振荡。

隔离的原理与搭建办法

隔离的原理允许从“域”的划分 和 “噪声的阻断”两个层面来理解。以下是具体的技术手段，从理念到实践，层层递进。

1. 电源域的划分（理念基础）

在设计和绘制原理图、PCB之前，首先要在概念上将整个系统划分为不同的“电源域”：

• 数字电源域（DVDD / DGND）：为所有数字器件供电。

• 模拟电源域（AVDD / AGND）：为所有模拟器件供电。.

这两个域在“理想情况”下应该是完全独立的。

2. 物理隔离（PCB布局与布线）

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