Jak wybrać induktor do łączenia oddzielnych płaszczyzn uziemienia?


19

Na płycie z oddzielnymi analogowymi i cyfrowymi płaszczyznami uziemienia połączonymi w jednym miejscu połączenie często wykonuje się za pomocą cewki indukcyjnej. Jak wybierany jest ten induktor? Oczywiście musi być w stanie obsłużyć wystarczającą ilość prądu, ale jakie inne czynniki są ważne?

Bardziej interesuje mnie rodzaj induktora niż jego wartość, ponieważ spodziewałbym się wypróbować różne wartości.


7
0 Henries to dobra wartość. Połączenie uziemienia z cewkami oznacza, że ​​nie będą one połączone przy wysokich częstotliwościach, więc nie są już uziemieniem. To nie brzmi jak dobry pomysł.
— Olin Lathrop

Cała idea polega na tym, że nie chcesz, aby były łączone na wysokich częstotliwościach. Ma powstrzymywać szum z sekcji cyfrowej od analogowej.
— Jeanne Pindar

9
Tak, słyszałem to kilka razy, ale to się nie sumuje. Podłączenie prawdziwych gruntów nie spowoduje rozprzestrzeniania hałasu, ponieważ ziemia jest odniesieniem, a nie hałasem. Jeśli chcesz utrzymać prądy powrotne wysokiej częstotliwości poza uziemieniem analogowym, podłącz je w jednym miejscu z odpowiednią topologią, nie próbuj blokować wysokich częstotliwości. Granie w gry filtrujące podstawy spowoduje więcej problemów niż rozwiąże.
— Olin Lathrop

2
@OlinLathrop Hallelujah! Prawdziwe słowa nie zostały wypowiedziane. Nienawidzę zajmować się projektami, które mają celowe indukcyjności w ziemi. „Ale kiedyś działało ...”
— Adam Lawrence

3
Nigdy nie zdawałem sobie sprawy z tego, jak prawdziwe jest stwierdzenie, że prąd zwrotny w płaszczyźnie uziemienia chce płynąć bezpośrednio pod przewodnikiem przewodzącym prąd przewodzący. Dopóki nie zobaczyłem tego małego wideo: youtube.com/… Możesz chcieć
— przesłać

Odpowiedzi:


14

Inną szkołą myślenia jest zapomnienie cewki indukcyjnej i podzielonej płaszczyzny uziemienia. Zamiast tego użyj płaskiej płaszczyzny, ale ostrożnie umieść i poprowadź, aby sygnały cyfrowe / analogowe pozostały w odpowiednich częściach płytki drukowanej.

Układ

Zgodnie z poniższym rysunkiem, możesz zobaczyć (dla sygnałów wysokiej prędkości), że większość prądu powrotnego przepływa bardzo blisko śladu (x to odległość od środka śladu, h to wysokość śladu nad płaszczyzną):

Obecny przepływ

Nie ma czasu na szczegółowe informacje (spróbuję dodać więcej później), ale oto kilka doskonałych linków na ten temat:

Henry Ott - Układ sygnału mieszanego
TI - Wytyczne dotyczące układu wysokiej prędkości


4
Jednym ze sposobów, aby uzyskać te wartości w zasadzie 100%, jest utworzenie osobnych sieci dla każdej z pod-ziemi, a następnie połączenie ich z główną płaszczyzną uziemienia tylko w jednym miejscu. Główny prąd płaszczyzny uziemienia przenosi wtedy tylko nieuniknione prądy powrotne między blokami funkcjonalnymi, ale nie ma żadnego z potencjalnie nieprzyjemnych prądów w obrębie bloku.
— Olin Lathrop

1
+1 za link do artykułu Henry Ott. Jeanne, powinieneś to przeczytać.
— Rocketmagnet

5

Idealnie, uziemienie powinno wynosić 0 V wszędzie, więc spadek napięcia spowodowany jakąkolwiek impedancją jest wyeliminowany.

Olin zauważa, że ​​połączenie uziemienia z cewkami oznacza, że ​​nie będą one połączone przy wysokich częstotliwościach, więc nie są już uziemieniem. To jest poprawne. Ale jeśli całkowicie wyodrębnisz część cyfrową i analogową dla wysokich częstotliwości, nie będziesz potrzebować dla nich również ścieżki powrotnej uziemienia. Ma to sens tylko wtedy, gdy zablokujesz szum o wysokiej częstotliwości we wszystkich innych połączeniach. Zasilacze i sygnały. Użyłem do tego tłumików szumów Murata BLM; BLM18PG221SN1 ma rezystancję 100 maksymalnie mQ i impedancję 220 W przy 100 MHz.

wprowadź opis zdjęcia tutaj

W połączeniu z kondensatorem otrzymujesz filtr drugiego rzędu, który poradzi sobie z szumem tego mikrokontrolera. Niska rezystancja oznacza minimalny spadek napięcia napięć zasilających.

Jeśli możesz trzymać szum HF z dala od części analogowej, możesz połączyć oba uziemienia bezpośrednio, ale w 1 punkcie.

Kiedy pracowałem z Philips Audio przewodowe kulki ferrytowe były czasem używane do łączenia uziemienia cyfrowego i analogowego:

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Rezystancja prądu stałego mieści się w zakresie miliohmów, ale jak mówi Olin, przesuną one grunt dla HF, jeśli pozwolisz mu przejść na stronę analogową.


0

lepiej mieć jedną solidną płaszczyznę uziemienia i podzielić układ planszy niż podzielić obszary


1
Nie we wszystkich przypadkach tak jest, czasem lepiej mieć dwa. W większości projektów, które napotkałem, lepiej mieć taki. Zależy to również od wielu innych czynników. Jeśli główny grunt ma już szum lub ma duże źródło szumu w trybie wspólnym, może być korzystne posiadanie dwóch uziemień.
— Skok napięcia

Jeśli płyta ma mieszane zasilanie SMPS oraz sekcje analogowe i cyfrowe, płaszczyzna uziemienia musi być podzielona.
— Sparky256
Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.