@drvtos

Начитался всяких статей и книг по аналого-цифровым устройствам и решению вопросов помехозащищенности. Ума не прибавило. Но заставило ТЩАТЕЛЬНЕЕ относиться к разводке плат.

Вот на какой вопрос не могу ответить. Линейный стабилизатор напряжения - это источник питания аль нет?
Имеется в виду тот источник питания, на "земляном конце" которого, по утверждению авторов всех умных книг, должны сходиться "земляные" шины от всех частей схемы. Хорошо, когда такой источник один. А вот возьмем случай из практики:


Здесь на плате есть общий (гальванически развязанный) источник питания. От него питаются 2 линейных стабилизатора напряжения - один для аналоговых цепей, а второй - для смешанных и для цифровых цепей.
Каждую часть платы развожу отдельно, со сплошным земляным полигоном под ним. Т.е. указанные в виде проводников GND1.1.1, GND1.2.1, GND1.2.2 - на самом деле три области заливки.
Теперь, внимание, вопрос: куда цеплять
GND1.1.1
GND1.2.1
GND1.2.2
Вести ли их к землям "источников питания" STU1 и STU2 или прямо к "земле всех земель" GND1?

Конечно, я предусматриваю варианты, которые можно будет проверить на живом теле. Но хотелось бы поменьше итераций до приемлимого результата. Кроме того, соединение "земель" через отдельные узкие места (типа перемычек) - не есть гут, ибо такие места обладают приличной индуктивностью. Поэтому то, что я решу в жизни соединять, должно соединяться "мощно". Таких мощных соединений на плате много не налепишь.
Так что предварительные соображения оченно приветствуются.

Спасибо!

0

@dsodir

Каждый к своей земле.. чтоб помехи друг-другу (точнее цифровые - аналоговым) не создавали.
А если DC-DC развязан, то его земля разве может соединятся с другими?

0

@drvtos

Отвязанная часть этого преобразователя на рисунке не показана. GND1 - это то, что есть общего, как минимум, у обоих стабилизаторов STU1 и STU2.
Я правильно понял, что ты предлагаешь на GND1.2 вести GND1.2.1 и GND1.2.2? А потом они дружненько пойдут вместе к GND1... Стремно!

0

@hordikor

Теоретически c надо учитывать два момента:
- помеха наводиния на землю потребителем замыкается на источнике питания, дальше она не идёт.
- не должны создаваться петлевые токи между землями.
т.е. замыкаем на себя GND1.1 и GND1.1.1 в одной точке, а потом от этой точки тянем на GND1, также GND1.2 и GND1.2.1 и и GND1.2.2 соединяем в одной точке и тянем на GND2
Вопрос - связаны ли сигналами между собой потребители STU1 и STU2?

p.s. Вот кстати интересная книжка
Кечиев Л.Н. Проектирование печатных плат для цифровой быстродействующей аппаратуры

0

@drvtos

Книгу качаю, спасибо. Там, конечно, дофига всего, но посмотрим.

Ну, вот и не знаю. То есть твой ответ: мои линейные стабилизаторы STU1 и STU2 и есть истинные источники питания для аналоговой и остальной частей схемы. Так я понял? То есть такие истинные, что при замыкании в STU2, скажем, токов возврата от GND1.2.1 и GND1.2.2 уже не будет иметь значения, то потом весть ток возврата от STU1 и его потребителей вместе побежит к GND1. Так?

Не знаю. Я склоняюсь к тому, что ток начинает путь от "плюса" нашего DC-DC и в его землю GND1 возвращается. На пути есть такая штука - STU2. Она берет на себя часть напряжения и остальное милостливо бросает на AD part и Digital part. Возврат тока от этих частей на его землю - это еще только половина пути.
Рассуждения, может быть, примитивные. Может быть, на самом деле имеет низкий выходной импеданс STU1 и STU2. Но, как следует из прочтенной литературы, низкий импеданс какой-то микросхемы еще не все. имеет значение, куда потом пойдет возвратный ток.

Потребители стабилизаторов связаны между собой сигналами. Но там я принял меры (само разделение микросхем на части по признаку наличия мощных цифровых сигналов, развязывающие резисторы, бусинки по питанию), чтобы как раз это мало влияло. Можно сказать, что взаимные токи между частями очень малы и сигналы не очень круты.

0

@Bomomd

а как же эксперимент? соединяем по разному и смотрим в каждом случае что лучше, что хуже, и вот таким вот методом последовательных приближениий находим самую мякотку, и получаем опыт, на основе которого вырабатываем рекомендации по разводке А-Ц цепей. Ух, ну я и напейсал :-))

0

@drvtos

О сколько нам открытий чудных
Готовят просвещенья дух
И опыт, сын ошибок трудных,
И гений, парадоксов друг,
И случай, бог изобретатель.

Спасибо, дружище! Это идея! Щас наразвожу плат, вариантов эдак дюжину, потом сравню все и напишу книгу. Одну из тех, что прочел в последнее время, такую же толстую. Если только за это время с голодухи не помру :)

Не-е-е! Нам нужны кратчайшие пути к истине :)

Кстати, лежит у меня на столе платка, разведенная старательно (и немного бестолково). Вот ее и переделываю. ПАХОДУ сменив 95% комплектовки (в т.ч. МК). Так что опыт с нее не очень много мне подскажывает в новой плате.

0

@Bomomd

я бы попробовал то что до гальванической развязки оставить в покое, а все остальные земли соединить в одной точке, кстати, что там за прецизионая херня у Вас в схеме? интересно.

0

@drvtos

Да сдуру я написал про DC-DC, сдуру! Просто считай, что на входе некий "общий" источник питания. Вот его минусовый выход - и есть GND1.

Мы до сих пор на "Вы"? Во, блин, а я "тычу" по-холопски...
Да АЦП это, довольно чувствительный и точный (хотелось бы). Должен стабильно показывать доли микровольт со входа, очень неплохо, если это будут десятые доли. Тот, что сейчас работает, может, в зависимости от включенного цифрового фильтра, показывать примерно на уровне 1 мкВ.
И всю эту херню передает по Модбасу наверх. Вот и весь хер до копейки :)

0

@O-10

У NXP-шников аппнота есть с подобной платой, я тут уже скидывал где-то, там джамперами коммутируются разные варианты и сравнивается выходной результат (отклонение кода АЦП от "идеального").
http://www.nxp.som/documents/applicatio ... N10974.pdf
http://www.nxp.som/documents/applicatio ... elines.zip

"Ivim when separate grounds are used for analog omd digital domains, only one electrical point should be referred to as the system-wide ground, i.e., both grounds should be connected together at a single point; this is sommonly referred to as the chassis. A ferrite bead or inductor would work well for this connection while it will also decouple both circuits."

0

@Bomomd

да я по привычке, с теми кто старше всегда на Вы :-). Как я понял этот девайс серийно производится. Так какие на данный момент проблемы, что заставили задуматься над кошерной разводкой?

0

@Bomomd

Вот-вот, поэтому я и предложил поэкспериментировать, просто раньше вроде тоже читал эти документы, так что не обязательно делать 100500 плат, мы все понимаем, что наводок будет меньше всего в системе, где земли образуют нечто вроде коаксиала, то бишь находятся как можно ближе к друг другу, не образуют петель и т.д. А эксперимент лишь в том, что попробовать соединять земли по разному.
p.s. Я выпивши, поэтому могу ести херню.

0

@Skrrmrshoh

От STU2 землю забыл, но понятно..

0

@drvtos

Что мешает... Мало ли что мешает! Плохому танцору, вон, даже самое дорогое мешает :)

Например, некоторые уважаемые мною товарищи предлагают соединять земли на стабилизаторах. Это ведь тоже мнение.

Но более серьезно меня останавливает вот что. По сути, указанные мною земли трех потребителей - это три области заливки (нижний слой). Скорее всего, останется всего 2 области, ибо есть у меня мнение, что земли аналоговую и аналого-цифровую следует сразу считать одной (слить).
Так вот, даже решив, что надо вести все так, как ты предлагаешь (и мне нравится), мне нужно решить, как именно земляные полигоны соединить. Как я понимаю, их слить нужно не через нулевки-резисторы и уж тем более не через джамперы - нафик же мне индуктивности в земляных цепях? То есть, я вижу это как широкая полоска, объединяющая земли. И это, прикинь, возле GND1, т.е. возле точки. Так туда же эти полигоны еще привести нужно - да так, чтобы они не вылились по ходу в обычные проводники с их недопустимо большой индуктивностью... И чтобы над аналоговой землей ходили только аналоговые сигналы, а над цифровой - цифровые.

К чему я. Что это решение, требующее довольно серьезной переконфигурации платы по сравнению с ранее задуманными (и разведенными) мною соединениями земель на стабилизаторах. Прежде чем так крушить, хотелось бы понять, что это таки да решает!

0

@Bomomd

ну а можно общий рисунок разводки на данный момент глянуть?

0

@drvtos

Как 2 пальца об асфальт...

0

@hordikor

Мешает. Везде земля будет в два раза длиннее, например от А до STU2, оно надо? И что будет стабилизировать STU2? напряжение между общей точкой соединения земель и питанием А?
А ведь возвратные провода (земли) наоборот должны быть как можно короче и толще, чтобы снизить индуктивность.

0

@drvtos

Ну, давай по порядку.
Ну, стабилизация - это одно, а помехи - другое. По постоянному току стабилизатору пофик, ибо земли где-то соединяются и тут все чики-пики.

Ну да, я же про это говорю - нужно сУрйозно соединить. Но все же, сейчас спор сводится к двум вариантам: либо вести полигоны до земель стабилизаторов 1 и 2, а потом (как-то уж покороче, естественно) соединять это с GND1, либо ткнуть земли стабилизаторов через переходники в свои земляные полигоны, а уж полигоны подводить к GND1.
Твое предложение - первое, от Skrrmrshoh - второе.

0

@hordikor

Кстати, стоит поизучать evaluation board у AD, Moxym, NXP, сейчас их все делают со стабилизаторами на плате. Там можно много интересных приемов подчерпнуть.

0

@Dirspywok

А мне вот имхуется, что это не так. Взять те-же 317 или 7805, они с землей непосредственно вообще могут не соединятьтся, так что возвратный ток идет до самого самого. Правда надо учесть, про какие частоты мы говорим, если про высокочастотные помехи, то там стабы уже не работают и все через емкости на выходе замыкается. По полигонам хорошо написано в книге Аналоговых девиц про АЦП. Там вообще полигоны цифровой и аналоговый соединяются в одной точке под самой микрой АЦП. а все необходимые земляные выводы сразу на полигон. И никаких возвратных дорог нет.

0