Jump to content

    

Разделение аналоговой и цифровой земель

Ferrite bead между землями - чтоб высокочастотные токи (от цифровой земли) не шли по земле аналоговой. Естественно ferrite bead не панацея, нужно чтобы и все остальное было спроектировано как следует. В идеале возвратные цифровые токи по определению не должны проходить по аналоговой земле, но добиться такого можно не всегда. Кстати, многие думают что ferrite bead - это индуктор, и не могут понять "как такое работает" :) Вот здесь описан принцип: http://en.wikipedia.org/wiki/Ferrite_bead

Share this post


Link to post
Share on other sites
Ferrite bead между землями - чтоб высокочастотные токи (от цифровой земли) не шли по земле аналоговой. Естественно ferrite bead не панацея, нужно чтобы и все остальное было спроектировано как следует. В

 

"Естественно ferrite bead не панацея,..." - диапазон рабочих частот FB наиболее востребованных Z=(50...600)Oh ограничивается значением 100MHz.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Ferrite bead между землями - чтоб высокочастотные токи (от цифровой земли) не шли по земле аналоговой.

Это уже кое-что объясняет. Только как быть, если в аналоговой части тоже ВЧ токи, ниже цифровых скажем, на порядок (где-то 10МГц и 100МГц).

В ссылке объяснения скуповаты, и больше применительно к кабельным линиям. А вот что бы к печатным платам, да еще с цифровой и аналоговой частями, такого нет. Хотелось бы почитать по поводу Ferrite Bead (FB) от отечественных спецов, они обычно пишут конкретней и ясней. Если, кто-то сталкивался, укажите, где почитать.

 

Согласен, что нужно проектировать "как следует", но все-таки тема о приемах правильного использования конкретно FB, здесь не раскрыта. И пока еще хочется в этом разобраться....

Share this post


Link to post
Share on other sites

Смотрите ссылки внизу статьи в википедии - там есть дока от мураты

 

"Естественно ferrite bead не панацея,..." - диапазон рабочих частот FB наиболее востребованных Z=(50...600)Oh ограничивается значением 100MHz.

 

Что значит "ограничивается"? Импеданс после 100 МГц резко падает до нуля? Ну, Вы поняли, да? :)

 

Есть FB и до гигагерца - читайте у мураты, там все весьма доступно расписано.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Что значит "ограничивается"? Импеданс после 100 МГц резко падает до нуля? Ну, Вы поняли, да? :)

 

Есть FB и до гигагерца - читайте у мураты, там все весьма доступно расписано.

 

Те, которые работают на GGz, практического значения для развязки цифровых & аналоговых земель не имеют. В гиговый тракт никто ARM совать не думает.

Share this post


Link to post
Share on other sites

:Serhiy_UA

В общем случае, роль бусинки тут объяснили.

Но в Вашем случае полезность бусинки под большим сомнением, поскольку ЦАП не имеет отдельной аналоговой земли.

То есть импульсный ток от цифровых выходов ЦАПа и от клоков по-любому затечет на аналоговую землю и бусинка тут ни как не поможет.

Почему производитель рекомендует ее ставить - загадка.

Я думаю не стоит следовать тупо этим рекомендациям и соединить земли намертво.

Edited by __Sergey_

Share this post


Link to post
Share on other sites

Поддерживаю предыдущего оратора. Сплошная земля + правильно разведенные сигналы (с учетом возвратных токов) в общем случае есть более правильный подход. А на нескольких сотнях МГц и наиболее эффективный.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Поддерживаю предыдущего оратора. Сплошная земля + правильно разведенные сигналы (с учетом возвратных токов) в общем случае есть более правильный подход. А на нескольких сотнях МГц и наиболее эффективный.

Согласен с Вами по поводу сплошной земли. Возвратные СВЧ токи идут в сплошных полигонах под сигнальными цепями...

 

Я понял, что бусинки имеют минимальную паразитную межвитковую емкость, по этому в них нет параллельного резонанса. В то же время, в простых дросселях межвитковой емкость побольше, и в них возможен параллельный резонанс и, как, следствие, помеха. С эти понятно, бусинка однозначно лучше.

 

И еще вопрос: как лучше сочетать в фильтрах питания дросселя и бусинки, применительно к высокочастотным цифро-аналоговым узлами? Или о дросселях лучше забыть?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Для подавления в диапазоне 100 кГц - 500 Мгц я обычно использую комбинацию проходных конденсаторов и fb (Murata NFM + BLM). В зависимости от нужных направлений подавления и импедансов входных и выходных цепей выбирается схема комбинации вышеупомянутых компонентов (Г-, П- или Т-образный фильтр). Т.к. цепи питания КМОП имеют низкий импеданс, то либо Т-, либо Г-образный фильтр.

 

Есть красивые комбинированные решения (Murata BNX).

 

Ну а если надо давить ниже 100 кГц - делайте какие же фильтры на дросселе и конденсаторе. Если речь идет об "очищении" питания от DC/DC, то иногда имеет смысл на его выходе поставить LDO, который в данном случае выполняет функцию фильтра.

 

+ Для цепей выходящих во внешний мир (как сигнальных так и питания) используйте common-mode choke (опять же Murata).

 

Но ничто из вышеприведенного не заменит хорошей межслойной емкости платы :)

Share this post


Link to post
Share on other sites
к __Sergey_

Да вот и я думаю также...

 

Несколько раз встречал рекомендации соединять цифровую и аналоговую земли (полигоны) перемычкой с ферритовой бусинкой.

По сути это дроссель, а в нем э.д.с самоиндукции может импульсно менять потенциал аналоговой земли. Кому это надо и зачем?

В чем тонкая суть этого приема с бусинкой?

 

Э, Не это дроссель! и путать не стоить эквивалентную схему и реальность, по этому физика другая.

Это поглотитель ЭМИ, применяют ферриты как правило с очень большим мю 10000...30000

и также не простое порошковое эелезо.

Их можно сравнивать с ТДЛ c короткозамкнутым витком ( если знаете что это такое),

поскольку поглощение происходит в широкой полосе частот.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Полностью поддерживаю предыдущего оратора :)

Share this post


Link to post
Share on other sites
Э, Не это дроссель! и путать не стоить эквивалентную схему и реальность, по этому физика другая.

Это поглотитель ЭМИ, применяют ферриты как правило с очень большим мю 10000...30000

и также не простое порошковое эелезо.

Их можно сравнивать с ТДЛ c короткозамкнутым витком ( если знаете что это такое),

поскольку поглощение происходит в широкой полосе частот.

Что это не дроссель, я наконец-то разобрался. Хотя вопросы остались...

1. Что такое ЭМИ и зачем это поглощать. Нельзя ли поглощать еще как-то.

2. Что такое ТДЛ. Зачем короткозамкнутый виток. В чем физический смысл этих приемов.

Если можно, растолкуйте, я действительно многих тонкостей не понимаю....

Share this post


Link to post
Share on other sites
Что это не дроссель, я наконец-то разобрался. Хотя вопросы остались...

1. Что такое ЭМИ и зачем это поглощать. Нельзя ли поглощать еще как-то.

2. Что такое ТДЛ. Зачем короткозамкнутый виток. В чем физический смысл этих приемов.

Если можно, растолкуйте, я действительно многих тонкостей не понимаю....

 

Расшишровка:

ЭМИ -электромагнмтный импульс

ТДЛ - трансформатор длинная линия (Книги Реда и др.).

поглощать можно по разному, способов много.

Рассеимаем поглощенную мощность импульсов на короткозамкнутый виток.

Короткозамкнутым витком является объем этого "тора" для магнитной составляющей импульса.

физический смысл - уменьшить мощность шумов.

Какую из ...многих тонкостей пояснить?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Очень хорошая тема, и много полезных ссылок.

 

Но у меня есть еще вопрос.

Просматривая рекомендуемую типовую схему включения для высокоскоростного ЦАП ADV7127, нашел на стр.14, рис. 25 фильтр по питанию с двумя ферритовыми бусинками. Против той, что цепи питания возражений не имею, а та, что в цепи GND не понятна зачем.

При скачке тока в бусинке, что на GND возникнет э.д.с. самоиндукции, что может дать скачек потенциала на общем выводе ИМС, а это вроде бы никому не нужно и рассматривается как высокочастотная импульсная помеха. То есть, я бы эту бусинку не ставил.

Какое у кого будет мнение по части бусинки в цепи GND, она полезна или вредна?

 

Правильно она там стоит! Если не ставить, уровень шумов возрастет, проверено. Верить схеме! и учиться понимать почему она там стоит.

Также что-то не встретил в этой теме главные правила разводки земель (некто не упомянул!) или законы Кирхгофа

http://ru.wikipedia.org/wiki/Законы_Кирхгофа

разводка земель ( цифры, аналога, ... ) должна быть сделана с учетом этих законов или правил.

Должны быть расчитаны и замкнуты все контура по правиам. Все разрезы земель и вырезы подчинены этим правилам.

Также аналогоавя и цифровая земля должны быть соеденены вместе непосредственно около источника.

При разводке платы используют земли и "завивку" полигонами и стараются замыкать земляные контура возле каждого узла, соблюдая законы Кирхгофа!

Share this post


Link to post
Share on other sites
Э, Не это дроссель! и путать не стоить эквивалентную схему и реальность, по этому физика другая.

Это поглотитель ЭМИ, применяют ферриты как правило с очень большим мю 10000...30000

и также не простое порошковое эелезо.

Их можно сравнивать с ТДЛ c короткозамкнутым витком ( если знаете что это такое),

поскольку поглощение происходит в широкой полосе частот.

 

В НЧ области ведь преимущественно индуктивность? И это необходимо учитывать, вплоть до области где R=X.

 

Для ADV7127 - это изоляция токов через проходные (паразитные) емкости между цифрой и аналогом внутри ЦАП.

 

Сейчас обычно рекомендуют все земли ЦАП-АЦП намертво соединять сразу у корпуса, тогда площадь контура минимальна.

Включение бусины и соединение земель по минимальному контуры - разные пути разрешения противоречия.

Но думать надо всегда самому, если сомневаешься, сделай измерения.

 

Например раньше повально рекомендовалось цифровое питание делать заливкой (plane), сейчас так делать не рекомендуют, повышенное ЭМИ.

Емкость заливок переоценивали (основной паразит в PSD - индуктивность вывод ИС), а излучение такой антенны недооценивали.

Просто идет развитие, повышаются требования, ищутся новые подходы.

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