http://elart.narod.ru/articles/article29/article29.htm
В статье(очень полезная), в пункте 4 "ЗАЗЕМЛЕНИЕ И РАЗВЯЗКА ИС СО СМЕШАННЫМИ СИГНАЛАМИ И НЕБОЛЬШИМИ ЦИФРОВЫМИ ТОКАМИ", точь-в-точь приведена схема (рис.4), как в официальных документах от AD. Дело в том что все современные DACи и ADC рассматриваются как аналоговые компоненты, несмотря на то, что имеют у себя как аналоговые, так и цифровые земли. То есть все современные DACи и ADC ставятся на аналоговую землю.
Однако, цифровые токи, написано в статье, текут по аналоговым землям и создают шум, хотя и незначительный - так как токи маленькие. Далее сказано, что чем меньше нагрузка на выводы цифровые DAC-а - то тем лучше - тем меньше цифровые токи, которые создают шум на аналоговой земле.
Какой же он незначительный- этот шум, если он очень даже значительный? Представьте себе 12-разрядный DAC на 500 Мsps, например ADS5463 от TI, (есть, прочем и по больше разрядов). Выходы - LVDS. Как известно, LVDS требует диф сопротивление нагрузки - 100 Ом, уровни - 1.4 Вольт (лог. единица) и 1 Вольт (лог. 0). Теперь, перепад тока будет (1.4 - 1.0)/100 = 4 мА - и так по 12 битам и так 500 Мегараз в секунду. Какой же это маленький шум на аналоговую землю? Или я чего-то не догоняю? Граждане объясните как можно такой девайс ставить на аналоговую землю? Далее если брать не LVDS-ные, выводы, а взять, например, обычный DAC (например - ADS809 от TI 80 Msps) - то выводы всё равно нагружены на печатную дорожку с волновым сопротивлением - где-то в 50 Ом - и какие-то пять-десять наносекунд они будут выплевывать ток порядка 50 мА * 12 выводов * 80 Мегараз в секунду. По-моему для аналоговой земли это дожен быть большой шум. Где я не прав? Кто объяснит?

Во-первых ADS5463 - ADC, во-вторых размах LVDS по моим сведениям был 0.8В (пик-пик), в-третьих при передачи по LVDS по земле токи почти не текут.

Что непонятного-то: цифровую и аналоговую земли надо разделить - и проблем не будет. И двуслойка при правильной разводке тоже отлично работает - статья из прошлого века, особенно смешно про панельки для микросхем.

И еще у ЦАП входы LVDS, а у АЦП - выходы. И дёргаются выводы на схеме контролера (в версии с ЦАП). Земли разделяются, с объединением под АЦП-ЦАП. У нас это делается под термопадом для АЦП и, по возможности, под микросхемой ЦАП (используется ЦАП без термопада). Ну и питания раздельные для аналоговой части и для цифровой, от разных стабилизаторов.

Сообщение отредактировал max77 - Feb 4 2010, 14:38

А после соединения земель под корпусом преобразователя разве не получится замкнутый контур? Это не повредит?

Да, извиняюсь, я конечно имел ввиду ADC (ведь я цифрую аналоговый сигнал, а не наоборот), хотя написал DAC.

http://ru.wikipedia.org/wiki/LVDS - ток указан 3.5 мА - так что я не сильно ошибся. И с чего вы взяли, что при передачи по LVDS по аналоговой земле токи почти не текут (имею в виду АЦП)? Они что по эфиру витают?


Возьмите любой даташит на современный быстрый ADC - производитель (будь то TI или AD) требует устанавить его целиком на аналоговую землю. А картинка эта и - из последнего семинара AD по аналого-цифровой технике. (Как она попала в эту статью для меня самого загадка - но видел я её сам лично на последнем AD-семинаре - как самое грамотное решение)


Ещё раз прошу прощенья - я имел в виду только АЦП. (С Цапом - всё проще - там - действительно по аналоговой земле токов не будет - если земли полностью рассоединить на плате - а соединить их проводками где-то на источнике питания - и то в случае LVDS, а если нет дифференциальной передачи - то они тоже появятся и на аналоговой земле - и то же не очень маленькие).


Без этого контура - невозможно. Это дополнительная индуктивность, и, как результат, - медленные фронты кроме обсуждаемого шума на аналоговой земле. Но в случае ЦАПа и LVDS - по аналоговой земле ничего не пойдёт. обратный ток завернётся назад по дифпаре.
Источник питания: имеется DC-DC-конвертер, затем фильтр, затем качественная современная кренка типа TPS76733, а потом уж - рабочая земля.

Там ток указан между двумя дифференциальными линиями, а не между линией и землей.

Так ведь он же выйдет от аналагового плюса питания -> на питание АЦП -> на "+" LVDS -> в линию -> на приёмник (на цифровой стороне 100 Ом) -> в линию -> на "-" LVDS на аналоговой стороне -> на "цифровую землю" АЦП, который целиком стоит на аналоговой земле платы -> на аналоговую землю платы -> на клему "питание" аналоговой платы -> замкнётся на аналоговом источнике питания.
Конечно всё это происходит не последовательно, а одновременно. Но токовая петля - именно такая. Развязывающий конденсатор - лишь "сгладит" процесс. Феритовая бусина - ещё более "сгладит", но суть то не меняется - токи то всё равно идут от аналового источника питания - 3.5 мА 500 мегараз в секунду да по 12 проводам.
Какой-то бред!

Вопрос: суммарная величина тока изменится если произойдет смена из "0" в "1"?

Да, точно, не изменится - тогда с диф парами вопрос отпадает - всё понятно. А без диф пар? ADS809?

C АЦП такая проблема есть - для её решения хорошей развязки земли не хватает. Тут надо смотреть даташит, что насоветовали разработчики - вполне возможно, что они внутренне компенсировали цифровые токи - наверно стоит сделать входной буфер, который будет разделять аналоговую и цифровую земли. Таким образом весь АЦП будет на аналоговой стороне. Но я так не делал ,а разделял земли под ацп(с положительным результатом). Для полной победы с этим явлением в спектрометрических ацп стоят статистические разравниватели.

Както на заре появления контроллеров со встроеннным АЦП (тогда они назывались микроконверторы) приобрел отладочную платку с ADuC812. Конечно там проц шумел прилично, но смысл тотже- была аналоговая и цифровая блоки внутри микросхемы и раздельные ноги AGND & DGND. Так вот разработчики платы с громким названием консультационный центр по микроконтроллерам тоже пошли по пути разделения земель. Причем они их так хорошенько разделили, через дроссель вроде даже диодов не было встречных. А питание видимо от прАтивного, наоборот, соединили перемычкой. Так этот бедный 12битный АЦП шумел аж на 100 отсчетов!! Потом я пересобрал схему на самодельной плате, запаяв AGND & DGND на однй земляную заливку. Работало как часики-скакал только один отсчет изредко.
Так что имхо делайте как советует Аналоговый Девайс и все будет айс)
ЗЫ. Чтобы не было влияния "малыхЪ" цифровых токовЪ Аналог например вводит защитный интервал перед моментом сэмплирования сигнала. Посмотрите например AD7689 так называемое quiet time. В это время не рекомендуется проявлять активность на цифровых линиях IO...

Если хотите с высокочастотным АЦП получить хорошие параметры - высокий SFDR, большой SNR, низкий THD - забудьте про выделение отдельных полигонов для аналоговой и цифровой земель. Эти рекомендации хороши для АЦП с дискретизацией до 10MSPS и с полосой до 5-10МГц. Для ВЧ АЦП любой вырезанный и подключенный с одной стороны полигон по ВЧ - это излучающая антенна со всеми вытекающими последствиями - токами, которые побегут по этому полигону (и далее излучатся в пространство). Эти ВЧ токи (смещения) полождаются "цифрой" и бегут по "аналоговой земле", наводя сильные помехи. То же относится и к щелевым вырезам в "земле". Работайте только с многослойными платами, и не допускайте наличия шумящей "цифры" на пути аналогового сигнала. Хорошо фильтруйте аналоговое питание. Обращайте пристальное внимание на необходимость низкого фазового шума сигнала тактирования - это важнейший аспект. Говорю уверенно, так как спроектировал сотни и изготовил тысячи (я не оговорился!) устройств с АЦП 12-16 бит, до 500MSPS.

Спорить не буду, в электронике: практика – критерий истины, но растаскивание аналоговой и цифровой земель по отдельным специальным слоям я бы порекомендовал! Равно как и размещение цифры и аналога с разных сторон МПП. Тысячами не проверял, но на десятках изделий работало отлично!!! Но это всего лишь до 100 Мегасэмплов на 16 битах…

Спасибо, с этими рекомендациями нужно согласится . Однако, когда в устройстве есть ещё и малошумящая техника, то земля АЦП является слишком шумной чтобы её сделать аналоговой. Приходится разделять - в последнем дизайне разделил земли 4 раза - аналоговая земля - земля драйвера АЦП и его аналоговой части - земля цифровой части АЦП и цифровая земля. Аналоговая земля полностью в экране. Не знаю, может я перестраховываюсь и это не самое лучшее решение ,но на 40MSPS 12бит пришлось уделить внимание только тактовому генератору - запитал от отдельного источника 5в и повесил его на пол питания АЦП 3.3в через конденсатор 75pf - АЦП ad9235 - 40. Шум сразу уменьшился, стал даже немного меньше чем в даташите - земли разделены. Могли бы Вы прокоментировать такое решение?