Jump to content

    

Как не допустить образование петли при разводке ПП ?

Не получается грамотно расставить компоненты и сделать вырез в полигоне земли и питания.  Есть сигнальный процессор(DSP),  аудио-ЦАП (DAC) и усилитель мощности в режиме класса D (Amp).

 

При объединении силовой земли УНЧ (PGND), аналоговой земли ЦАП (AGND) и цифровой земли ЦАП (DGND) и отделении её от сигнальной земли процессора (GND) разрезом в полигоне - возникает петля на пути сигнальных линий (CLK, DATA, WS).

 

Как следует разместить компоненты и отделить земли, чтобы петли не было? 

 

Правильно ли выбрана точка подачи земли GND от источника питания?  (под разрезом полигона)

 

dilema.thumb.png.0696b9c141738f1adc3f5c3c62aca638.png

 

В идеале хотелось бы так, но тогда петли совсем не избежать.

Под сигналами нет земли, и это плохо.

Как сделать правильно?

 

 dilema.thumb.png.6cf9c6aeb4447cc90a5e868be84cce3e.png

Share this post


Link to post
Share on other sites
19 minutes ago, __inline__ said:

Как сделать правильно?

сплошной полигон, при размещении ЦАП и УНЧ рядом друг с другом, соответственно помех не словите, ну и трассы питания цифры не следует располагать над аналогом

Share this post


Link to post
Share on other sites

А если так?

 

Чем хуже вариант ниже вместо одной сплошной земли?   Плата 4 слоя - внутренние GND, питание - сплошные или порезанные при необходимости

 

Вариант 1:

 

 dilema.png.42bd85198080769030010070217bc257.png

 

 

Или ещё вот так?

 

Вариант 2:

 

 

dilema.png.aef731a28150e0cbe3d410eb4cf18c5b.png

 

Пути возвратных токов:

 

1526434028_Screenshot_2019-10-31ELECTRONIX.thumb.png.3a99378313e4177bc8e40ac68df780e3.png

 

 dilema.png.0a462ba34e30be30eb0e1a15f2b4175e.png

Edited by __inline__

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 minutes ago, zombi said:

Какая частота CLK?

24 МГц максимум (тактирование ЦАП с McASP).

Сам DSP 456 МГц

 

Всё-же мне кажется, вырезы не помешают (особенно для отделения аналоговой части), так как источников шума предостаточно: DSP, SDRAM и DC-DC

Edited by __inline__

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 minutes ago, __inline__ said:

Всё-же мне кажется, вырезы не помешают (особенно для отделения аналоговой части), так как источников шума предостаточно: DSP, SDRAM и DC-DC

 

Не нужны совсем.

Share this post


Link to post
Share on other sites
6 minutes ago, aaarrr said:

Не нужны совсем.

КОТЭ тоже так щщитает!

Лучше озаботиться чистотой аналогового питания DAC и его VREF.

Дабы не слышать в динамиках тыр-тыр-тыр-дыр-дыр-дыр синхронно с работой DSP.

 

Я вот, просто не могу себе представить что касание пинцетом сигнальных проводников может нарушать работу интерфейса.

Тут или с фронтами или с уровнями что-то не то...

Share this post


Link to post
Share on other sites
20 minutes ago, aaarrr said:

Не нужны совсем.

На чём основывается Ваше мнение?   Разрезы которые указаны на последних рисунках могут навредить или нет?

 

Полигон питания планируется точно такой же как и земляной с теми же вырезами. тоесть полигоны не будут перекрываться, если стек платы посмотреть в разрез.

 

 

14 minutes ago, zombi said:

КОТЭ тоже так щщитает!

Лучше озаботиться чистотой аналогового питания DAC и его VREF.

Дабы не слышать в динамиках тыр-тыр-тыр-дыр-дыр-дыр синхронно с работой DSP.

 

И чистотой аналоговой земли тоже.  Иначе фильтрация питания не спасёт.

 

Потребление ЦАП по всем линиям - максимально 6,5 мА от 3,3V .

 

Аналоговое питание планирую подать через:  бусина+ пленочный резистор 4..10 Ом + пара параллельно соединенных конденсаторов 0,1 + 47 мкФ (X5R + Tantalum) на аналоговую землю.   Рефка - пара тех же конденсаторов на AGND.

 

Никаких "тыркающих" звуков на макетной версии нет.   В наушниках тишина,  на 8-омном динамике в момент тишины есть еле-еле заметный белый(тёплый, мягкий, похожий на звук кипячения воды в чайнике) шум , но это шум самого УНЧ (проверял), запитанного от аккумулятора.

 

 

Развязка по входному и выходному питанию импульсных DC-DC : линейка конденсаторов 1 нФ + 10 нФ + 0,1 мкФ + 20 мкФ (NPO(COG)  + X5R + X5R + X7R )  наподобие как сделано в импульсниках от старых ноутбуков ,  прошитые с жирных трасс  на внутренние полигоны через VIA

 

Вот ИМХО симпатичный дизайн импульсника:

 

2image001.thumb.jpg.ed06f8d00e57e454cbce1b36be6a58de.jpg

 

Edited by __inline__

Share this post


Link to post
Share on other sites
43 minutes ago, __inline__ said:

Аналоговое питание планирую подать через:  бусина+ пленочный резистор 4..10 Ом

Я бы выкинул и бусину и рез.,  диод шоттки поставил бы и конденсаторы после него конечно, ну если LDO жалко...

А вообще лучше LDO (КОТЭ их любит)! :biggrin: 

КОТЭ бы сделал так, раз уж очень хочется вырезов. Но КОТЭ специалист не очень в таких вопросах :russian_ru:

 

2.png

Share this post


Link to post
Share on other sites
23 minutes ago, zombi said:

просто не могу себе представить что касание пинцетом сигнальных проводников может нарушать работу интерфейса.

Тут или с фронтами или с уровнями что-то не то...

Наоборот.   Касание  пинцетом макетной сопли на линии BITCLK или WS ликвидировало потрескивание в звуковом тракте.  А раз так, то макетным соплям, конкретно линиям McASP, кинутых с отладочной платы,  не хватало ХОРОШЕЙ земли.  Так как  земля на ЦАП и УНЧ поданы с DC-DC кратчайшим путём, а земля для платы DSP с его McASP была через длинный провод.   Касание пинцетом улучшало проводимость земли, тоже самое делает и заземляющая ёмкость через резистор, подключенная у входа проблемного  вывода ЦАП или экран кабеля.   По идее, земляной полигон - выполняет ту же роль, что и пинцет, конденсатор или экран, и даже лучше.   Век живи, век учись...  От макетных соплей вылезает куча проблем.  Странно, что никто об этом не пишет.  Либо я идиот, либо другие стесняются.

Edited by __inline__

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 minute ago, __inline__ said:

От макетных соплей вылезает куча проблем.

Что за сопли такие? что за макетки?

Share this post


Link to post
Share on other sites
9 minutes ago, zombi said:

Я бы выкинул и бусину и рез.,  диод шоттки поставил бы и конденсаторы после него конечно, ну если LDO жалко...

А вообще лучше LDO (КОТЭ их любит)! :biggrin: 

Даташит на ЦАП советует резистор 1 Ом с конденсаторами.   Диод Шоттки - чем он будет лучше резистора возле питания ЦАП?

Share this post


Link to post
Share on other sites
9 minutes ago, __inline__ said:

Диод Шоттки - чем он будет лучше резистора возле питания ЦАП?

КОТЭ не теоретик. КОТЭ практик.:boast:

Был резистор - было дыр-дыр-дыр.

Поставил диод - дыр-дыр-дыр стало меньше.

Поставил LDO - дыр-дыр-дыр вообще пропало.

Остался только "еле-еле заметный белый(тёплый, мягкий, похожий на звук кипячения воды в чайнике) шум"

Фсё, КОТЭ успокоился и решил что задачу выполнил.

Раз у вас сразу (тёплый и мягкий), то скорее всего оно вам и не надо :don-t_mention:

Share this post


Link to post
Share on other sites
36 minutes ago, zombi said:

Что за сопли такие? что за макетки?

Дюпонированные ардуино-провода: большая длина, слабый обжим контактов, слипнуты меж собой - типа плоского ленточного кабеля от IDE дисков.

Макетки - самопально разведённые печатные платы ,  односторонние, без земляных полигонов, сделанные в спешке, чтобы как можно скорее проверить устройство на жизнеспособность!

Вот:

 

1) Макетка с LCD.  Работает на тактовой частоте 100 МГц с небольшим. Шина 8 бит. 400x240 , 65536 цветов.   Подключен к шине DSP длинными проводами.   Удивительно, но работает на зависть стабильно при таком подключении.

 

1.thumb.jpg.eac47eaa306998d14be639cb8ad9cbfb.jpg

 

2) Отладочная плата DSP + SDRAM + Boot EEPROM.   На соплях висят: SD карта(разъём с переходником),  пульт управления,   провода на ЦАП, LCD,  питание с DC-DC:

2.jpg.a6a0b9564f247d06a0f45d8a6c2a0844.jpg

 

3) Соединение LCD с отладочной платой.  Этот ужас стабильно работает на 100 МГц :

 

3.jpg.8121b92396411d526587224c86e83de1.jpg

 

4) Соединения с кнопками пульта и сверху провода на SD карту.

4.thumb.jpg.6478a02fe2539270b3e053ccbf610056.jpg

 

5) ЦАП и УНЧ.  Провода - McASP, с отладочной платы.   Если присмотреться, на плате ЦАП на линии BITCLK можно увидеть санирующие конденсатор 22 пФ+ резистор 220 Ом (выводные, не SMD), которые устранили треск при воспроизведении звука.   Это вообще ужас.

5.thumb.jpg.fd7b3aa6fccc37bb180c196e16bac574.jpg

 

6) ЦАП и УНЧ крупным планом.   Видны измученные провода, которые перепаивались по несколько раз из-за экспериментов с разводкой и выставлением разных микросхем ЦАП и их режимов работы:

6.thumb.jpg.5e3f8d50d24a37891cfaf15413524c2e.jpg

 

7) Импульсник на ядро процессора 1,3V, с другой стороны прилеплена плата импульсника на  3,3V.  За картонной прокладкой - УНЧ и ЦАП.   И так как платы без полигонов, то помехи с импульсников идут на УНЧ с ЦАП .

7.thumb.jpg.d7679309f70834bb504c403a3fd30801.jpg

 

8) Слева - интерфейс McASP,  справа три провода - питания 1,3V, 3,3V и GND  с отладочной платы:

 

8.thumb.jpg.0289497dc8c4abd8b4b58b73ed15b72f.jpg

 

9) Справа внизу - небольшая плата для светодиодов подсветки LCD (charge pump стабилизатор тока).   

9.jpg.eb73773a58e0a0c4ee97858cc0ea527c.jpg

 

 

Все платы (кроме платы с DSP) - односторонние.  Так делать конечно нельзя, но у меня работает и в настоящее время без единого сбоя!  Это тянет на звание "гуру соплестроя" :biggrin::laugh3:

 

 

И звучит оно примерно так (-42 дБ это шумы со звуковой карты ПК через которую велась запись):

 

sound.wav

 

 

А теперь, это всё надо уместить на 4-слойке, контур платы сделан под корпус существующей портативной игровой консоли :

 

10.jpg.a1af53da4816ab66d1884cf2256360a0.jpg

 

Задача не из лёгких )))

 

 

 

Edited by __inline__

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this