Come si sceglie un induttore per il collegamento di piani di terra separati?


19

Su una scheda con piani di terra analogici e digitali separati collegati in un punto, la connessione viene spesso effettuata con un induttore. Come viene scelto questo induttore? Ovviamente deve essere in grado di gestire abbastanza corrente, ma quali altri fattori sono importanti?

Sono più interessato al tipo di induttore piuttosto che al valore, poiché mi aspetterei di provare valori diversi.


7
0 Henries ha un buon valore. Connettere i motivi con gli induttori significa che non saranno collegati alle alte frequenze, quindi non sono più motivi. Non sembra una buona idea.
Olin Lathrop,

L'idea è che non vuoi che siano collegati ad alte frequenze. Dovrebbe mantenere il rumore proveniente dalla sezione digitale lontano da quella analogica.
Jeanne Pindar,

9
Sì, l'ho sentito alcune volte ma non si somma. Il collegamento di terreni reali non diffonderà il rumore perché la terra è il riferimento, non il rumore. Se si desidera mantenere le correnti di ritorno ad alta frequenza dalla terra analogica, collegarle in un punto con la topologia corretta, non tentare di bloccare le alte frequenze. Giocare ai giochi filtrando i terreni causerà più problemi di quanti ne risolva.
Olin Lathrop,

2
@OlinLathrop Hallelujah! Non sono state dette parole più vere. Odio dover avere a che fare con progetti che hanno induttanze intenzionali nel terreno. "Ma funzionava ..."
Adam Lawrence,

3
Non ho mai capito quanto sia vera l'affermazione che la corrente inversa nel piano di massa vuole fluire proprio sotto il conduttore che trasporta la corrente diretta. Fino a quando non ho visto questo piccolo video: youtube.com/… Potresti voler inoltrare a circa 12'00 "
jippie

Risposte:


14

Un'altra scuola di pensiero è quella di dimenticare l'induttore e dividere il piano di massa. Utilizzare invece un piano solido, ma utilizzare un posizionamento e un routing accurati per garantire che i segnali digitali / analogici rimangano nelle rispettive porzioni del PCB.

disposizione

Secondo la figura seguente, è possibile vedere (per i segnali ad alta velocità) la maggior parte dei flussi di corrente di ritorno molto vicino alla traccia (x è la distanza dal centro della traccia, h è l'altezza della traccia sopra il piano):

Flusso corrente

Non c'è tempo per entrare in maggiori dettagli in questo momento (proverò ad aggiungerne altri in seguito) ma qui ci sono un paio di ottimi collegamenti sull'argomento:

Henry Ott - Layout del segnale misto
TI - Linee guida per il layout ad alta velocità


4
Un modo per ottenere questi valori al 100% è creare reti separate per ciascuno dei sottosuolo, quindi collegarli al piano terra principale in un solo posto. La corrente del piano di massa principale trasporta quindi solo le inevitabili correnti di ritorno tra i blocchi funzionali, ma nessuna delle correnti potenzialmente cattive all'interno di un blocco.
Olin Lathrop,

1
+1 per il collegamento all'articolo di Henry Ott. Jeanne, dovresti leggerlo.
Rocketmagnet,

5

Idealmente la tua terra dovrebbe essere 0 V ovunque, quindi una caduta di tensione dovuta a qualsiasi impedenza è fuori.

Olin nota che collegare i motivi con gli induttori significa che non saranno collegati alle alte frequenze, quindi non sono più motivi. È corretto. Ma se si isola completamente la parte digitale e analogica per le alte frequenze, non sarà necessario nemmeno un percorso di ritorno a terra. Questo ha senso solo se blocchi il rumore ad alta frequenza in tutte le altre connessioni. Alimentatori e segnali. Per questo ho usato i soppressori di rumore BLM Murata; un BLM18PG221SN1 ha una resistenza CC di 100 mΩ massimo e un'impedenza di 220 Ω a 100 MHz.

inserisci qui la descrizione dell'immagine

In combinazione con un condensatore si ottiene un filtro del secondo ordine che gestirà quel rumore del microcontrollore. La bassa resistenza indica una caduta di tensione minima nelle tensioni di alimentazione.

Se riesci a mantenere il rumore HF lontano dalla parte analogica, puoi accoppiare entrambi i motivi direttamente, ma a 1 punto.

Quando ho lavorato con Philips Audio a volte le perle di ferrite erano utilizzate per collegare la terra digitale e analogica:

inserisci qui la descrizione dell'immagine

La resistenza CC è nell'intervallo di milliohm, ma come Olin afferma che compenseranno il terreno per l'HF se gli permetti di passare al lato analogico.


0

è meglio avere un piano terra solido e partizionare il layout della scheda piuttosto che dividere i terreni


1
Non in tutti i casi no, a volte è meglio averne due. Nella maggior parte dei progetti che ho incontrato è meglio averne uno. Dipende anche da molti altri fattori. Se la tua terra principale è già rumorosa o ha una grande fonte di rumore in modalità comune, può essere vantaggioso avere due motivi.
Voltage Spike

Se la scheda ha un'alimentazione SMPS mista e sezioni analogiche e digitali, il piano di massa deve essere diviso.
Sparky256
Utilizzando il nostro sito, riconosci di aver letto e compreso le nostre Informativa sui cookie e Informativa sulla privacy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.