Приветствую. Тема старая.
Есть и книжки фундаментальные, хотя бы от того же Уолта Кестера, в которых указывается, что ЦАП ставить нужно на аналоговую землю, правда с небольшой оговорочкой, если цифровые токи не существенные (о_О). И в форуме тема поднималась неоднократно, среди достойных:

Разделение аналоговой и цифровой земель, какие принципы
Разделение земли на аналоговую и цифровую
Быстродействующие ЦАПЫ и развязка цифровой, и аналоговой земель. Как правильно?

Высказано много противоречивых мнений. И, как я понял, единого правила нет, нужно смотреть частный случай.
Мой частный случай такой. Имеется ПЛИС, которая управляет ЦАПом (AD9767, 14 бит, 125 MSPS). После ЦАП идут аналоговые усилители, для питания использован интегральный DCDC +-12В. Как быть с землями? При этом аналоговое питания для ЦАП хотел завести с цифрового по отдельной линии с общего LDO, развязав ферритовой бусой и емкостями. Напрашивается 2 варианта:

1. Считать случай классикой по Кестеру, разделить полигоны, все выводы com у ЦАП посадить на AGND. Под цифровыми сигнальными линиями поверхность DGND. Соединить DGND и AGND в одной точке, скажем под DCDC. В этом случае, тяжело представить путь возвратного тока для аналогового питания DAC. Да и для цифрового тоже плохо представляю.
2. Внимательно изучить datasheet на AD9767 и его AN-555 Evaluation Boa у увидеть, что полигоны разделены. Цифровые выводы DCOM на полигоне DGND, а налоговые на AGND. Но тогда вопрос, как и где соединять эти земли. Где брать питание для аналоговой части ЦАП, и как в такую схему встраивается DCDC? с DCDC проще, он с гальванической развязкой от входа и ему не требуется соединение AGND и DGND вообще. А те операционники, что от него питаются образуют самостоятельный контур.
3. Плюнуть на всё и сделать один полигон GND. И пусть нам повезет!

Спасибо.

Проблемы возникают когда у микросхемы нет раздельных выводов земли.
А если у микросхемы есть раздельные выводы AGND и DGNG, не вижу проблемы - соединять земли на источнике питания.

То-есть, вариант 2. Кестер не прав, или как раз тот случай, когда цифровой ток "существенный" и оставлять его на GND нельзя?

Весь сыр-бор с землями из-за падений напряжений на проводе GND - если пульсации цифрового тока создают эти падения, то на общей земле они передаются в аналоговый сигнал.
Вы контуры токов нарисуйте и выделите падения напряжений на проводах GND и оцените влияние каждого случая.
Плюс для высокочастотных токов надо учитывать неразрывность пути возвратных токов. Это одна из причин использования раздельных полигонов на высокочастотных платах.

Разделение земель должно быть в голове, а не на плате.
см. http://electronix.ru/forum/index.php?showt...st&p=716817
мое мнение абсолютно совпадает.
Аналоговую от цифровой земли нужно разделять правильной расстановкой компонентов на плате. Все попытки порезать землю на куски хороши только для низких частот и только для одного канала. Если каналов больше чем 1, то подумайте как земли будут объединяться в источниках?

Питание нужно фильтровать и "бусина" здесь не панацея! Если ставите LDO, то обязательно смотреть график PSRR vs freq оттуда понятней и какой фильтр нужен и какое падение напряжения лучше выбрать. Низкий уровень шума LDO тоже не бесполезен.

В общем делали плату многоканального устройства с толстенной ПЛИС и несколькими АЦП на одной плате, плюс очень чувствительные аналоговые входы.
Вышли из ситуации с хорошим (низким) уровнем шумов используя принцип "единая земля на все, цифровые токи и токи питания не идут через аналоговую часть общей земли". И все сработало. Оцифровка на частоте 100МГц.
Не надо ничего разделять, единая монолитная земля по всей плате, просто разместите компоненты так, чтобы у возвратных токов цифры и питания не было желания по кратчайшему пути идти по аналоговой земле.

Сообщение отредактировал twix - Feb 1 2016, 08:32

1. Выкинуть бусину. На аналоговых частотах ниже 100МГц от неё пользы мало, а вот вреда достаточно - уровень аналогового питания будет скакать за счёт активного сопротивления бусины синхронно со скачками потребления аналоговой части.

2. Поставить отдельный источник на аналоговую часть ЦАП. Обязательно с фиксированным уровнем выходного напряжения. И при чём здесь LDO? Сколько мВ упадёт в данном случае абсолютно не важно. Важны шумы в полосе. А какой типовой LDO давит выше 1МГц? Поэтому, или лепим свой подавитель на операционнике или ставим готовый источник с Ripple Blocker.

3. На выходе Ripple Blocker ставим проходную ёмкость в виде четырёхполюсника и получаем чистое аналоговое питание и чистую аналоговую землю. Т.е. земли соединяются в проходной ёмкости.

4. После ЦАП должны стоять НЧ фильтры, лучше активные интегрированные, можно с того же аналогового питания, и только потом усилители/трансформаторы со своими питаниями (и землями если хочется).

5. Лучше если аналоговая земля и питание у АЦП и НЧ фильтра будет в виде полигонов - для снижения сопротивления.

6. Желательно, чтоб полигоны аналоговой земли и питания имели малую емкостную связь с другими полигонами (например вырезы в других)

7. Всю цифру в экран.

8. Индуктивности DCDC +-12В экранировать и подальше от индуктивностей в аналоговых цепях.

А как побегут токи - это блохи, если не выполните вышеприведённые 8 пунктов!

В последнее время появились программы по ЭМС на уровне электромагнитного 2.5D расчета многослойных плат. Почему никто не пользуется?

Подозреваю, что проблема в адекватных моделях для компонентов. А что за программы?

Бусины разные бывают, например, подходящего размера/сечения. Трубчатый сердечник (нормированный на 100MHz и выше) на жиле 0.8мм тоже подойдет.

Corvus, думаю проблема не в моделях. Для оценки ЭМС печатной платы с учетом емкостей по питанию и влияния разделения полигонов хорошо подойдет Sigrity. Стоит один раз увидеть, к каким последствиям приводят щелевые и краевые (антенные) эффекты.

Например такой


За наводку на ripple bloker спасибо. Буду смотреть.