Jump to content

    
Sign in to follow this  
Dima1060

Разделение земель

Recommended Posts

AD1852 тоже delta-sigma, но Analog Devices разделяет земли и в даташите и в референсной плате

Так посмотрите на документацию референсной платы. Там требуют два! чистых источника питания, один для аналоговой части, а другой для цифровой.

Хотите делать как по референсу, то соизвольте и на своей плате сделать два источника, чистых и гальвано-изолированных.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Так посмотрите на документацию референсной платы. Там требуют два! чистых источника питания, один для аналоговой части, а другой для цифровой.

Хотите делать как по референсу, то соизвольте и на своей плате сделать два источника, чистых и гальвано-изолированных.

У меня их два) В общем то гальвано-изолированных, преобразователь на трансформаторе.

Вопрос не в этом, а в том, как правильно впихнуть в этот референс CS4344 и PCM2903

Share this post


Link to post
Share on other sites
У меня их два) В общем то гальвано-изолированных, преобразователь на трансформаторе.

Да, и не забудьте чистую от ЭМИ и электростатики лабораторию в придачу к вашей схеме. :laughing:

Кстати на референсной борде соединение земель производится не рядом с чипом, а где-то в стороне.

Что-то мне это напоминает паразитную петлю.

Пины AGND и DGND у чипа-то наверняка звонятся с 0 сопротивлением.

Share this post


Link to post
Share on other sites
ПолУчите ворох шумов - будьте в надёже.

Вероятно. для Вас будет откровением, что даже шумы питания системной (цифровой) части устройства, и амплитудная модуляция ими входных цифровых сигналов ЦАП, способна повлиять на его метрологию.

А в доке Maxim, которую мне тут рекомендовали, написано буквально (Figure 24)

As with the example of a single mixed-signal IC, none of the currents "wants" to cross the cuts so the cuts can be eliminated.

То есть если пути аналоговых и цифровых сигналов не пересекаются, то резать нет смысла...

Share this post


Link to post
Share on other sites
То есть если пути аналоговых и цифровых сигналов не пересекаются, то резать нет смысла...
Вообще-то, в приведенном фрагменте говорится другое - если возвратные пути токов не проходят через вырезы, то вырезы не нужны. Понятно, что речь идет о переменных и сравнительно низкочастотных токах. Потому что ток с частотой, например, 100 МГц никакие вырезы сбоку от себя не заметит в принципе.

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Вообще-то, в приведенном фрагменте говорится другое - если возвратные пути токов не проходят через вырезы, то вырезы не нужны. Понятно, что речь идет о переменных и сравнительно низкочастотных токах. Потому что ток с частотой, например, 100 МГц никакие вырезы сбоку от себя не заметит в принципе.

По сути это одно и то же, если цифровой ток проходит через вырез на аналоговую часть, то скорее всего он пересечется с аналоговым

Share this post


Link to post
Share on other sites

Понятие "пересечения токов" не существует, и попытка представить себе проблему таким образом ведёт только к большей путанице.

Важно, чтобы у "цифровых" и "аналоговых" токов не было, по возможности, общих путей протекания помимо источника питания.

Или, по-другому, чтобы "цифровой ток" не складывался с аналоговым в измерительных цепях.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Понятие "пересечения токов" не существует, и попытка представить себе проблему таким образом ведёт только к большей путанице.

Путаница будет всегда пока пытаются искать общее решение только на основе расстановки без точной топологии и учета внешних соединений и корпуса.

Ток течет по пути с минимальным импедансом, но далеко не факт что это будет путь сконцентрированный под проводником по плэйну цифровой земли, как рисуют теоретики.

Может оказаться, что току меньше сопротивление будет если он потечет в домен аналоговой земли и далее на оплетку проводов или корпус.

И если аналоговые и цифровые плэйны земли соединяются под микросхемой, то она окажется на перекрестке шальных токов.

 

Если бы токи всегда текли по плейнам им назначенным не приходилось бы так мучится с сертификацией на ЭМИ.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Путь возвратного тока идет по:

- пути наименьшего сопротивления для сигналов с "низкой частотой"

- пути наименьшего импеданса для сигналов с "высокой частотой"

Есть очень неплохая картинка(и одно из ее больших достоинств заключается в том что в нее имеет смысл вглядываться :laughing: ) показывает суть

 

Что крайне важно, картинка оперирует понятием rise time- что и есть правильно, т.к. в случае "высокой частоты" rise time логично будет малым, а в случае "низкой частоты" оно может не быть а может и быть :laughing: Т.е. вообще говоря все эти резчики по земле противоречат сами себе потому как далее в их гайдах логично следует другая картинка:

 

Правда они очень любят в своих гайдах для резчиков очень сомнительно показывать именно "геометрию" return path, однако художественные вымыслы индусов это тема отдельной передачи :laughing:. В конце концов, с того же старта как раз можно начать говорить о возвратном пути когда хайспиды положены не по земле а по питанию- а еще лучше точнее когда первое сменилось вторым :biggrin:

 

Ну и это, помимо сохранения цельной земли важно не думать что фильтрация и decoupling это одно и тоже :biggrin:

 

То что нужно, долго искал :smile3046:

Share this post


Link to post
Share on other sites
Каких то запредельных параметров не нужно. Просто хотел узнать как правильно сделать, чтобы потом не вылез какой то огромный шум или другие косяки.
"Огромный" шум иза "земель" по-любому не вылезет - современные преобразователи имеют не такую уж плохую изоляцию на самом кристалле.

В первую голову, следует позаботиться о питании и опоре, в т.ч., внешних аналоговых буферов АЦП и ЦАП.

Другое дело, что избыточный шум иметь незачем.

 

 

Вот так, я правильно Вас понял? Питание цифровое и аналоговое ЦАПа от аналогового источника?
Немного не так.

Если хотите получить малый уровень шумов, Va и Vd микросхемы ЦАП нужно запитать отдельными линейными (LDO) стабилизаторами. От Va питать всю дальнейшую аналоговую часть схемы.

Vd буфера и Vd ЦАП следует объединить.

Чтоб не мучиться, всю Ц-А часть устройства можно залить единым полигоном, соединив с "землёй MCU" только в одном месте, как у Вас и нарисовано.

LDO стабилизаторы располагать там же, и отделять от V бусиной с Z>500 Ом на 100МГц, последовательно с резистором 3-22 Ом, а конденсаторы от их входов заземлять вблизи этой перемычки.

 

А как быть с PCM2903? У него дифференциальный сигнал, USB.
Тут вообще трудно что-либо посоветовать.

Поскольку кодек "self-powered", остаётся уповать только на добросовестность инженеров TI. :)

 

Впрочем, заливку А и Ц земель лучше выполнить отдельно, с перемычкой непосредственно под чипом.

 

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

Понятие "пересечения токов" не существует, и попытка представить себе проблему таким образом ведёт только к большей путанице.

Важно, чтобы у "цифровых" и "аналоговых" токов не было, по возможности, общих путей протекания помимо источника питания.

Или, по-другому, чтобы "цифровой ток" не складывался с аналоговым в измерительных цепях.

Принципиально верно, но есть один момент.

Токи, весьма условно, можно подразделить на ВЧ и НЧ.

ВЧ (или, правильнее, импульсные) токи возникают в процессе переключения коммутаторов цифровой (да и аналоговой) части схемы.

Такие должны замыкаться сами на себя в точке своего возникновения, через высокодобротный конденсатор достаточной ёмкости (часто для этого используется параллельное включение, скажем, 10 и 0,1 мкФ керамики, причём, последняя должна быть X7R. То есть, требуется для них обеспечить контуры минимальной площади.

Для цифровых НЧ токов, которые, по сути, являются интегральной величиной от ВЧ токов, нужно обеспечить низкое сопротивление питающих проводов и малое перетекание из Ц в А часть (преобразователя, не всей системы). Что достигается разрезами.

Последнее, однако, величина второго порядка малости, и с ней далеко не всегда имеет смысл возиться.

Чаще всего достаточно отделить системную землю от земли преобразователя. Последнюю залить сплошным полигоном, и соединить с системной в одной точке.

Буферы при этом, само собой, нужны.

Только следует понимать, что это не буферы (мощные драйверы линий) в буквальном смысле, а лишь изоляторы по цепям сигнала, дабы не ловить системную "грязь".

В качестве таковых, наоборот, нужно применять микропотребляющую логику, с минимально возможными входными ёмкостями и зарядами переключения, для заданных требований к быстродействию.

 

ЗЫ. В общем, здесь не так уж просто всё, и в одну тему не втиснешь.

Основные моменты, думаю, в ней всё же обозначены, с первой страницы.

 

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

Путаница будет всегда пока пытаются искать общее решение только на основе расстановки без точной топологии и учета внешних соединений и корпуса.

........................................

 

Если бы токи всегда текли по плейнам им назначенным не приходилось бы так мучится с сертификацией на ЭМИ.

Это так, но только при одном условии: если есть внешние соединения для слабосигнальных цепей. А так бывает далеко не всегда.

 

На сей счёт, впрочем, уместно было бы открыть отдельную тему. :)

Share this post


Link to post
Share on other sites
Погодите, Вы согласились, что правильно все залить одной землей, а потом говорите, что землю системы нужно соединять с заливкой в одной точке, то есть полигонов земли уже два...
Читайте внимательнее - я всегда разделяю понятия "земли" АЦ-ЦА преобразователей и системной "земли".

Физически, их также нужно заливать раздельно, и соединять в одном месте.

 

Вы имеете ввиду как на этой картинке?

post-65102-1534406396_thumb.png

Я делаю не так.

1. Выходные буферы (на выходах АЦП, к примеру) питаю обычно от "системного" источника (Vd на данном рисунке), располагаю на DGND, но провода к АЦП делаю короткими.

2. Входные буферы (на входах ЦАП и упр. сигналов) , а также цифровую часть АЦ-ЦА чипов питаю от отдельного источника (Vdig на рисунке), привязанного к AGND.

3. Питание Va и опорное напряжение беру ещё от одного источника с малыми шумами и дрейфом. Тоже на AGND, ессно.

4. Разрезы внутри AGND при этом особой роли не играют, хотя, ради самоуспокоения, их можно и сделать.

5. Вместо непонятных диодов Шоттки, следует установить простую перемычку, где-то рядом с буферами.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this