Dari waktu ke waktu saya mendengar (dan membaca) bahwa tidak baik untuk membuat pesawat Gnd terpisah untuk bagian sirkuit digital dan analog. Semuanya diringkas dalam aturan praktis ini: "Jangan membagi bidang Gnd, jangan membuat celah di dalamnya." Biasanya ini datang tanpa penjelasan yang jelas.
Yang paling dekat dengan penjelasan saya adalah tautan ini: http://www.hottconsultants.com/techtips/tips-slots.html . Penulis menunjukkan bahwa arus balik akan membelok di sekitar celah, sehingga area permukaan arus menjadi besar (batas-batas area permukaan ditentukan oleh arus 'berangkat' dan 'kembali'):
Arus balik dari sinyal yang berbeda diperas bersama-sama di sudut celah, yang mengarah ke cross-talk. Area permukaan yang lebih besar dari loop saat ini akan memancarkan dan mengambil EMC.
Sejauh ini bagus. Saya mengerti bahwa tidak ada sinyal yang harus diarahkan melewati celah tersebut. Anggap Anda mengingat aturan itu, apakah masih buruk untuk membuat celah pada bidang Gnd (mis. Membuat pemisahan antara bagian sirkuit analog dan digital)?
sumber
Jawaban:
Arus balik frekuensi tinggi ingin mengikuti arus keluar karena induktansi.
Jika Anda memaksa arus balik untuk mengambil jalur yang berbeda, maka beberapa hal buruk akan terjadi.
Perhatikan bahwa sinyal digital dengan tepian cepat dapat menghasilkan lonjakan frekuensi tinggi yang kuat walaupun tingkat peralihannya rendah.
Perhatikan juga bahwa jalur keluar mungkin tidak selalu melibatkan hanya trek, mungkin di dalam komponen. Bahkan jika suatu komponen memiliki daya analog dan digital terpisah dan pin ground, ada kemungkinan ada beberapa sinyal yang melintasi batas di dalam chip.
OTOH pada frekuensi rendah arus mengambil jalur yang ditentukan terutama oleh resistansi. Jadi membelah pesawat bisa menjadi teknik yang berguna untuk memengaruhi arus balik jalur yang diambil dan menghindari impedansi bersama.
Jika Anda memiliki tepat satu tempat di mana sinyal melintasi batas sinyal campuran kemudian membelah pesawat sangat masuk akal, itu memaksa arus balik analog untuk tetap di sisi analog dan arus balik digital untuk tetap di sisi digitial.
Jika Anda memiliki banyak tempat di mana sinyal harus melewati batas sinyal campuran (yaitu beberapa ADC, beberapa chip switch analog, dll) maka manfaat pemisahan menjadi jauh lebih dipertanyakan. Setiap chip sinyal campuran membutuhkan koneksi antara dua pesawat, tetapi begitu Anda meletakkan banyak koneksi di antara pesawat, Anda kehilangan banyak manfaat dari pemisahannya.
sumber
Alasannya sangat mirip dengan tren menjauh dari alasan split untuk digital & analog. Semuanya tentang arus balik
Sebenarnya ada kecenderungan menjauh dari pesawat ground split dan bukannya berkonsentrasi pada pemisahan penempatan DAN pertimbangan untuk jalur arus balik.
Daftar periksa desain sinyal campuran
Ingat kunci tata letak PCB yang sukses adalah mempartisi dan menggunakan disiplin rute, bukan isolasi bidang-bidang darat. Hampir selalu lebih baik hanya memiliki satu bidang referensi (ground) untuk sistem Anda.
(disisipkan dari tautan di bawah untuk pengarsipan)
www.e2v.com/content/uploads/2014/09/Board-Layout.pdf
http://www.hottconsultants.com/pdf_files/june2001pcd_mixedsignal.pdf
sumber
Prioritas # 1 adalah menempatkan barang-barang di tempat yang tepat di papan Anda.
Misalnya, jika Anda memiliki konektor entri daya di sebelah kiri, pengontrol motor dan konektor output di sebelah kanan, dan bit analog yang sensitif di tengah, Anda memulai dengan buruk.
Lebih baik tempatkan konektor daya tepat di sebelah output arus tinggi, yang membuat arus tinggi mengalir secara alami dengan cara yang membuat pekerjaan Anda lebih mudah.
Juga IMO terbaik adalah dengan menggunakan split plane (AGND, DGND), kemudian letakkan semua komponen pada bidang yang bersesuaian, pada akhirnya ... lepaskan split dan ubah menjadi bidang tanah yang kokoh. Ini memaksa Anda untuk melakukan penempatan yang baik.
Untuk sisanya, pertanyaan ini kurang lebih sama, saya sarankan membaca jawabannya.
sumber
Ini adalah topik yang sulit sering dengan informasi yang saling bertentangan. Salah satu contoh umum di mana ini muncul adalah ketika meletakkan tembaga untuk konverter analog ke digital. Seringkali lembar data menentukan menjaga ground analog kembali terpisah dari bagian digital dan hanya mengikatnya pada satu titik. Lembar data sering menentukan bahwa akurasi yang ditentukan hanya dapat dicapai ketika chip di-ground dengan cara ini.
Jika seluruh papan adalah satu chip AtoD maka ini akan mudah tetapi ketika Anda mulai mencampur DtoA, Op amp, komparator, dan sirkuit digital, ini dengan cepat menjadi tidak praktis.
Saya tidak akan mengulangi apa yang orang lain katakan tentang praktik tata letak yang baik. Mirip dengan resistor secara paralel, arus akan mengalir di jalur dengan resistansi paling rendah. Pada frekuensi tinggi, induktansi papan dapat berkontribusi reaktansi yang signifikan. Jalur reaktansi terendah untuk arus balik akan tepat di bawah jejak sinyal di bidang tanah.
Ketika ada celah di bidang tanah, arus balik harus mengambil jalur yang lebih panjang kembali ke sumber yang menghasilkan loop yang lebih besar dan induktansi yang lebih tinggi.
Untuk informasi lebih rinci tentang hal ini, saya akan merekomendasikan Rekayasa Kompatibilitas Elektromagnetik oleh Henry W. Ott. Ini adalah Alkitab di EMC.
sumber