アナログGNDとデジタルGNDを分けるべきか？その理由とアイソレーション方法

アナログGNDとデジタルGNDを分けるべきかどうか、そしてどのようにアイソレートするべきかは、電子回路の設計において非常に重要な問題です。特に高精度なアナログ信号を扱う場合、デジタル信号によるノイズを避けるためにGNDを分けることが推奨されることがあります。本記事では、アナログGNDとデジタルGNDを分けるべき理由と、そのアイソレーション方法について詳しく解説します。

アナログGNDとデジタルGNDを分けるべき理由

アナログ回路とデジタル回路は、それぞれ異なる種類のノイズに敏感です。特にデジタル信号が引き起こすノイズは、アナログ信号に影響を与えやすいです。デジタル信号の急激な変化（スイッチングノイズ）は、アナログ回路の精度に悪影響を及ぼす可能性があります。これを避けるために、アナログGNDとデジタルGNDを分けておくことが有効です。

アイソレートする方法

アナログGNDとデジタルGNDを分けるためには、いくつかの方法があります。最も一般的な方法は、物理的に2つのGNDを分けることです。しかし、完全に分けることが難しい場合、特に両者が一部で接続される必要がある場合は、グラウンドプレーンを複数レイヤーに分けるか、グラウンドループを避けるために適切なトレース設計を行うことが重要です。

どこでひとつにすべきか

アナログGNDとデジタルGNDを完全に分けることができた場合でも、最終的には両者を1点で接続する必要があります。通常、この接続点はアナログ回路とデジタル回路が接触するポイント、または電源供給が行われる場所で設定されます。この接続点でのみ、アナログとデジタルのグラウンドが共通化されます。

まとめ

アナログGNDとデジタルGNDを分けることは、特に高精度なアナログ信号を扱う場合に重要です。アイソレーション方法には物理的な分離や適切なトレース設計があり、最終的に1点で接続することが推奨されます。これにより、ノイズを最小限に抑え、安定した動作を実現できます。