Membumikan landasan ADC

Cepat, ADC resolusi tinggi, terutama yang memiliki output paralel, biasanya memiliki pin pasokan terpisah (DRVDD, (drive vdd) atau OVDD (output vdd)) mungkin karena mereka tidak ingin memasangkan suara ke pasokan analog yang sensitif sementara semua sinyal output digital beralih.

Sebagian besar lembar data ADC merekomendasikan pesawat ground tunggal yang tidak terputus tepat di bawah perangkat dan menghubungkan OGND dan GND ke pesawat ini dengan induktansi seminimal mungkin.

Kami memiliki situasi di mana kami memiliki beberapa ADC ini dalam satu papan. Saya bertanya-tanya apakah rekomendasi "ground plane tunggal yang tidak terputus" masih berlaku bahkan ketika ada beberapa ADC pada PCB.

Dalam desain kami, kami pergi dengan dua bidang tanah terpisah, satu untuk GND (gnd dari VDD), yang lain untuk OGND (gnd dari OVDD), dan kami menghubungkan dua pesawat ini di dekat tepi PCB, di mana daya masuk melalui adaptor mendongkrak.

Setiap ide, contoh dunia nyata atau tautan ke dokumen referensi akan dihargai.

Pertimbangkan ini sebagai jawaban yang bias secara teoritis - Saya belum pernah berurusan dengan banyak ADC dan pesawat ground yang terpisah. Ini (semoga) tidak akan menjadi jawaban bintang Anda tetapi dapat menimbulkan beberapa masalah yang perlu diperhatikan. Juga - jika salah satu dari ini kedengarannya seperti omong kosong atau saran yang salah (variasi pada tema yang sama :-)) tolong katakan demikian (sebaiknya dengan lembut) - meninggalkan saran tanpa komentar yang Anda anggap menyesatkan mengurangi nilai materi sebagai sumber daya bagi orang lain. .

• Apa yang telah Anda lakukan terdengar mendekati ideal. Pesawat landasan kedua adalah kemewahan yang tidak selalu tersedia dalam sistem "lebih rendah".

• Seseorang mungkin tergoda untuk mempartisi bidang tanah menjadi segmen-segmen N yang secara radial mengembang dari titik tanah tunggal yang sama, tetapi itu memiliki titik-titik baik dan buruk.

• Mempertimbangkan di mana dan bagaimana Anda mengembalikan dasar sumber sinyal dapat menjadi latihan yang menarik.

  Jika memungkinkan Anda mengembalikan pangkalan sumber ke bidang analog, tetapi hal itu kemudian memunculkan masalah sumber yang bertenaga tetapi yang tidak memiliki pangkalan daya dan pangkalan analog sendiri. Bagaimana Anda mengembalikan ground sumber daya ke pesawat ground dan sumber ground analog ke pesawat ground analog?

  Dalam hal penguat instrumentasi misalnya, ini mungkin mudah karena ground analog secara konseptual terpisah dari power ground.

  Dalam hal sumber berujung tunggal, Anda mungkin perlu mencermati apa yang terjadi pada arus ground antara daya dan analog. Jika catu daya lokal memiliki potensi offset dc relatif ke catu analog, Anda mungkin ingin mengisolasi komponen ini dari catu analog. Untuk melakukan ini, Anda bahkan dapat memberikan umpan DC yang difilter AC ke catu daya untuk bagian analog sumber dan lintasan ground AC ke bidang ground analog. Ini secara efektif menciptakan ground analog lokal untuk sirkuit sumber - misalnya mungkin induktor dari power ground plane ke ground analog lokal dengan kapasitor dari ground analog lokal ke pesawat ground analog.

  Contoh di mana ini mungkin tidak terjadi adalah misalnya mikrokontroler dengan DAC internal yang digunakan sebagai sumber sinyal untuk ADC. Agar pengaturan ini masuk akal (DAC-ADC) mungkin akan ada beberapa fungsi analog atau sinyal yang berbelit-belit serta output DAC. Dalam hal ini, bagaimana Anda memperlakukan mikrokontroler dan perbedaan apa yang dilakukan oleh pilihan.

• Kedua pesawat ground mungkin akan terganggu oleh vias yang menghubungkan pesawat lain. Dalam kasus yang sangat menuntut, yang kedengarannya seperti Anda, kehati-hatian perlu diambil kembali dari jalur sinyal pergi dan kembali untuk sinyal analog kritis. Jalur sinyal analog yang memotong celah bidang analognya menghasilkan antena slot yang bisa berupa radiator dan penerima. Dalam banyak kasus, efeknya mungkin cukup kecil untuk diabaikan tetapi Anda perlu tahu bahwa ini memang dirancang dan bukan karena keberuntungan (atau buruk). Pecahnya bidang tanah juga memberikan peningkatan luas loop yang penting dalam kasus kritis. (Area loop antara pergi dan kembali dapat terjadi dalam kasus seimbang sepenuhnya ketika trek digunakan untuk kedua jalur - biasanya dihilangkan dengan penggunaan groundplane yang tepat.)

Jawabannya tergantung pada resolusi yang Anda cari di ADC Anda. Untuk resolusi rendah, mungkin tidak perlu mengisolasi sirkuit digital Anda dari yang analog (kecuali tautannya sendiri) dan ya, hubungkan semua alasan dari ADC bersama-sama dan independen dari logika digital. Dengan lebih banyak resolusi katakanlah 16 bit Anda tidak harus menghubungkan dua pesawat ground bersama.

Mengutip:

Dalam sistem resolusi yang lebih tinggi yang membutuhkan isolasi suara lebih banyak, Anda mungkin khawatir tentang arus digital yang menyimpang yang melintasi wilayah analog-tanah papan pc Anda. Arus ini dapat mengganggu sirkuit analog yang sangat sensitif.

Secara umum, ketika Anda menemukan arus yang tidak diinginkan yang mengalir di jalur tertentu, Anda dapat mengatasi masalah melalui salah satu dari tiga pendekatan:

Kurangi tingkat sinyal agresif. Ganggu arus nyasar dengan menempatkan impedansi tinggi secara seri dengannya. Memperkenalkan elemen impedansi rendah untuk melangsir arus nyasar di tempat lain.

Ada masalah yang muncul Ada situs web yang menjelaskan berbagai pendekatan (google adalah teman Anda dalam hal ini)

Tautan ke serangkaian masalah dan solusi terkait ikatan ADC