|
Разделение земли на аналоговую и цифровую |
|
|
|
Oct 25 2011, 21:16
|

Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287

|
Цитата(Aner @ Oct 25 2011, 21:15)  ... контур с наименьшей площадью - это фраза ну очень забавная. Ну я б еще понял выражение "контур с наименьшей длиной пути тока". Хотя и это под вопросом.
... высокочастотные составляющие - по пути наименьшей индуктивности А это как? По пути наибольшей емкости что ли? да всё верно по сути. Назовите это контуром с наименьшей охватываемой площадью. Смысл понятен, к чему придирки? Цитата не все так просто на практике, ... также зависит от того как шины питания (не земли) разведены. Это скорее шины питания должны быть разведены с учётом того, как проложены земли. Цитата "бусину" ставят как можно ближе к источнику помехи, то есть "переключающей-ся" микросхеме потребляющей большой ( больший) ток. Поскольку "бусина" поглащает часть помехи. Если бусина далеко от источника помехи то большого смысла в ней нет. Если вспомните эру выводных компонентов, то "бусину" одевали на вывод транзистора. А это и вправду смешно. Она что, "впитывает" помеху? Вспоминаем з-н Кирхгофа и пр. Ток в замкнутом контуре одинаков, независимо от того, где физически находится бусина. Другое дело, что кроме бусины работают ёмкости монтажа.
|
|
|
|
|
Oct 25 2011, 23:24
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 4 869
Регистрация: 28-02-08
Из: СПБ
Пользователь №: 35 463

|
Какие еще придирки? Контур одномерен - имеет только длину, как нитка и все. Можете измерить контур курвиметром, например. Площадь - двухмерная. Измерьте-ка курвиметром площадь контура, ...не получиться.
Про бусину вы не очень то разобрались, раз такое пишите. Законов Кирхгофа нет, есть только правила Кирхгофа. "Ток в замкнутом контуре одинаков, независимо от того, где физически находится бусина." для постоянного тока да, но он нас не интересует. Для переменного тока с ограниченным спектром - нет. Да верно "бусина" "впитывает" часть мощности помехи (в указанной в описании "бусины" полосе) и превращает эту мощность в тепло (нагревается, немного так). Там не только емкость, там и индуктивность монтажа работает, тем более, что они распределены по всему контуру по которому течет ток.
|
|
|
|
|
Oct 26 2011, 04:29
|

Adept
     
Группа: Свой
Сообщений: 3 469
Регистрация: 6-12-04
Из: Novosibirsk
Пользователь №: 1 343

|
Цитата(Herz @ Oct 26 2011, 04:16)  А это и вправду смешно. Она что, "впитывает" помеху? Полагаю, что имелось в виду то, что бусина поглощает высокочастотные составляющие энергии сигнала - в бусинах используют феррит с большими потерями на ВЧ, поэтому высокочастотные составляющие там превращаются в тепло. В этом смысле она, можно сказать, что типа "поглощает" эти составляющие, не запасает их в виде реактивной энергии. Поэтому и импеданс у неё в этом диапазоне носит активный (а не индуктивный) характер. Цитата(Aner @ Oct 26 2011, 06:24)  Какие еще придирки? Контур одномерен - имеет только длину, как нитка и все. Можете измерить контур курвиметром, например. Площадь - двухмерная. Измерьте-ка курвиметром площадь контура, ...не получиться. Тут имелся в виду контур, образующий полный путь тока - прямой по проводнику сигнала и возвратный по плейну земли. Так вот, представьте себе сигнальный проводник, состоящий из двух прямых отрезков, расположенных под прямым углом - как катеты прямоугольного треугольника, и сплошной плейн земли. Если ток, протекающий по проводнику будет НЧ (НЧ и ВЧ - условно, конкретные величины определяются физическими параметрами проводника, платы), то возвратный ток пойдёт по гипотенузе, т.е. по кратчайшему расстоянию. А вот с ВЧ током будет совсем не так - "катеты" проводника и "гипотенуза" возвратного тока (в плейне) образуют контур протекания тока - виток, который будет обладать некоторой индуктивностью, поэтому на пути тока возникнет индуктивный импеданс. А ток всегда течёт по пути наименьшего импеданса, поэтому реальный путь протекания ВЧ тока будет происходить по пути, где площадь этого витка меньше. В пределе возвратный ток будет лежать точно под самим проводником. Какой точно будет "траектория" возвратного тока, определяется активным сопротивлением пути плейна и импедансом контура на данной частоте. Если сигнал импульсный, т.е. имеющий широкий спектр, то разные спектральные составляющие потекут по разным "траекториям" в плейне. И при разрезании плейна надо учитывать все эти пути.
--------------------
«Отыщи всему начало, и ты многое поймёшь» К. Прутков
|
|
|
|
|
Oct 26 2011, 08:51
|

Универсальный солдатик
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 8 634
Регистрация: 1-11-05
Из: Минск
Пользователь №: 10 362

|
Цитата(maxics @ Oct 26 2011, 10:26)  Что будет с возвратными токами в этом случае? Можно-ли так делать? Возвратный ток сигналов пойдет длинным путем, через место соединения земель. Другого пути у него нет. Для меня было важнее передать быстрые цифровые сигналы с АЦП в ПЛИС, чем волноваться о помехах, возникающих на земле АЦП из-за возможного протекания токов питания ПЛИС мимо АЦП. Поэтому землю я не разделял. Для каких-то участков схемы, не зависящих друг от друга, их земли можно и нужно разделять. И питание я завожу так, чтобы не было влияния одного устройства на другое.
|
|
|
|
|
Oct 26 2011, 11:36
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 4 869
Регистрация: 28-02-08
Из: СПБ
Пользователь №: 35 463

|
Цитата(Herz @ Oct 26 2011, 11:19)  Категорично, но совершенно не принципиально. В литературе их, всё-таки, принято называть законами. Английское "Law" (Kirchhoff's Voltage Law - KVL - is one of two fundamental laws in electrical engineering, the other being Kirchhoff's Current Law (KCL).) тоже переводится именно как "закон". Ну вы блин даете, если на английском языке то так равильнее. Ошибок у них тоже хватает и при переводе тоже. Поясню, почему это правила а не законы. Их два, правила, (про третий раскажу если попросите) они эти правила являются следствием законов; первое правило - следствие закона сохранения заряда, второе - следствие закона Ома. (Кирхгоф также сформулировал один из основных законов теплового излучения (закон излучения Кирхгофа) и ввёл в физику понятие абсолютно чёрного тела.)
|
|
|
|
|
Oct 26 2011, 19:13
|
Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 226
Регистрация: 19-06-04
Из: Беларусь
Пользователь №: 65

|
Тут без меня в деталях все про контур тока пояснили. Спасибо, особенно dxp! Для устранения последних сомнений приведу определение индуктивности ( http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%BD%...%81%D1%82%D1%8C): "Индукти́вность (или коэффициент самоиндукции) — коэффициент пропорциональности между электрическим током, текущим в каком-либо замкнутом контуре и магнитным потоком, создаваемым этим током через поверхность, краем которой является этот контур." ... и магнитного потока ( http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%...%82%D0%BE%D0%BA): "Магни́тный пото́к — поток есть интеграл вектора магнитной индукции через конечную поверхность" Выделение везде моё
|
|
|
|
|
Oct 27 2011, 03:35
|
Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 143
Регистрация: 22-04-08
Из: г. Екатеринбург
Пользователь №: 36 992

|
сначала тоже думал применять АЦП, затем буфер, резать полигон, соединять земли бусинами..., но потом разместил все аналоговые сигналы в одной стороне платы, цифровые в другой. после ацп буфер поставил на мнимой границе цифра-аналог, резисторы последовательно с шиной оставил, но полигон не резал- "цифровой" ток и так не пойдет к аналоговым цепям что и подтвердилось на практике. имхо еще важно то на какой частоте сам аналоговый сигнал и какой тип ацп/цап применяется. уважаемый cioma, посмотрите mixed sircit tehnology (analog devices) и например эти статьи про возвратные токи и индуктивности. видно что с ростом частоты индуктивность становится "все непривычнее". вот даже на р.я. есть
|
|
|
|
|
Oct 27 2011, 13:53
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 82
Регистрация: 25-04-06
Пользователь №: 16 480

|
К прочитанной мною дискуссии добавлю ещё одно важное обстоятельство: А что происходит, если имеются разрезы на полигонах земли и отдельные полигоны, подключенные только с одной стороны? Протекает ток по этим полигонам, и в каком направлении? Конечно, может протекать! Каждый такой полигон может выступать как антенна, вполне успешно согласованная в областях частот. И импульсные сигналы от цифровой части прекрасно излучаются через выделенные полигоны аналоговой земли в окружающее пространство. Со всеми вытекающими в виде помех попутно создаваемых в аналоговых цепях на входе АЦП. Как с этим бороться? Заземлять плату по контуру, устанавливая её в экран (самый эффективный способ). Всё остальное - копмпромисс (который тоже часто используется, например заземление у входных разъёмов и у разъёма цифровых сигналов и питания). При наличии контурного заземления на корпус представляется интересным выделение земляного полигона аналоговой части, соединённого с цифровой землёй ферритовыми бусинами. Правда, сам я так не пробовал, так как обычно съём шума от "цифры" производится заземлённой перегородкой внутри корпуса блока, разлеляющей аналог и цифру. Если контур заземления отсутствует - то разделение земель, бусины между землями - делать не стоит. Следует делать единый сплошной план GND, в нескольких слоях. И следить за тем, чтобы шумные полигоны цифрового питания не имели нахлёста с планом земли под аналоговой частью. А вот чип-ферриты по первичным-вторичным питаниям - оч. полезны.
|
|
|
|
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|