Разделение земель Опции

[Atlantis-]

Здравствуйте!
У меня на плате предполагается одновременное использование DAC AD1852, DAC CS4344 и кодека PCM2903. В даташите на AD1852 и оценочной плате земли разделены и рядом с ЦАП соединены ферритовой бусинкой. У CS4344 разделения земель нет. У PCM2903 вроде цепи земель разделены. Как лучше поступить? Разделять аналоговую и цифровую земли или сделать одну?

[Нивхурил]

Производитель иногда сам до конца не знает, что делает. sm.gif

Вы достигали параметров лучших, чем в datasheet'ах, или лучше, чем на отлидочных платах?

[Stanislav]

Вы достигали параметров лучших, чем в datasheet'ах, или лучше, чем на отлидочных платах?

На 3-6 дБ - в отладочных платах (таких было 3 всего, поскольку сам специально не заказывал). Чем в даташитах - тоже, лучше, примерно на 1-3 дБ, для 16+ разрядных, и это можно объяснить.
Ответственный производитель даёт средние и худшие параметры своих устройств в некотором диапазоне условий его использования.
Обеспечив наиболее комфортные эти условия (напр, термостабилизацию, высококачественные питание и опору), применив буферизацию (гальваноразвязку по цифровым сигналам) - получим лучший результат, чем в даташите.

Речь идёт об измерительных АЦП, и только об одном аудио.

Земли можно и нужно разделять. Само это разделение может быть "виртуальным", достигнутым компоновкой узлов в определенных зонах платы, даже покрытой одним сплошным полигоном. Сути дела это не изменит - земли будут разделены, ппросто соединяться будут не в одной точке, а на участке шириной во всю плату.

Более явное разделение, при помощи вырезов или раздельных полигонов, дает определенные удобства. Но при этом нельзя пускать скоростные сигналы поверх этих вырезов, они всегда должны идти над землей.

Сарра, и ты п'гава.(с) Простите, не удержался.
Я бы сказал так: нужно аналоговую часть измерителя отделять от "блуждающих" ВЧ потенциалов, наводимых переключательными токами цифровых устройств. И, самое главное, выходы АЦП не нагружать прямо на линии, ведущие к цифровой части схемы. А только через (маломощный) буфер, с малой входной ёмкостью, землю которого отделить геометрически от аналога, при помощи вырезов/раздельных полигонов, как Вы написали.
Входных сигналов АЦП и ЦАП это тоже касается. Буфер при этом нужно питать "чистым" источником.

Тут ещё есть вопрос, как правильно организовать питание аналоговой и цифровой части АЦП...

Трассировка также имеет значение. Напр, тонкая дорожка длиной 2 мм на входе опорного напряжения 18-бит АЦП даёт прибавку к его нелинейным искажениям примерно 2 дБ.

PS. Вопщем, в двух словах скушать пуд соли неполучаецца.

Сообщение отредактировал Stanislav - Aug 15 2018, 23:15

[=AK=]

И, самое главное, выходы АЦП не нагружать прямо на линии, ведущие к цифровой части схемы. А только через (маломощный) буфер, с малой входной ёмкостью, землю которого отделить геометрически от аналога, при помощи вырезов/раздельных полигонов, как Вы написали.
Входных сигналов АЦП и ЦАП это тоже касается. Буфер при этом нужно питать "чистым" источником.

Как дешевая альтернатива буферу, можно обойтись резисторами, врезанными последовательно с цифровыми КМОП выходами, неподалеку от них. Если скорости малы, резисторы можно ставить довольно высокоомные. Для бОльших скоростей, возможно, придется номинал выбирать такой, чтобы выходное сопротивление плюс резистор в сумме были близки к волновому сопротивлению линии.

[Stanislav]

Как дешевая альтернатива буферу, можно обойтись резисторами, врезанными последовательно с цифровыми КМОП выходами, неподалеку от них...

Только как паллиатив.
Не советую. Есть отрицательный практический опыт коллег, которые "не послушались".

Правильно говорить: "изменив условия измерения".

У меня всё правильно написано. Поскольку "изменения условий измерения" нет, но требования к ним ужесточаются до наиболее комфортных для АЦП величин.

Например, примерив термостат, вы не имеете оснований сравнивать параметры с теми, что приведены для диапазона температур.

Имею.
Потому, что работаю на результат, а не на абстрактные характеристики.

Уменьшив полосу, вы не имеете оснований сравнивать RMS шума с приведённым в даташите, и т.п.

Тут вы не правы, ибо речь шла о снижении шумов относительно референсной платы АЦП в любой полосе.

Не обязательно, скорее в таком порядке: наилучшие характеристики от AD1852, от PCM2903 можно похуже, от CS4344 тоже

Всё же непонятно, что нужно: шум, метрология, простота, и т.д?

Каким образом пользоваться?

Прежде всего, это нужно понять и почувствовать.
Извините, но "в геометрии царских дорог нет (с)".

Погодите, Вы согласились, что правильно все залить одной землей, а потом говорите, что землю системы нужно соединять с заливкой в одной точке, то есть полигонов земли уже два...

Я говорю про пуд соли столовой...

Залить всё одной землёй - проще всего, чтоб не мучиться. Только отделите цифровые токи от аналоговых разрезами, как тут советовали. Ну, представьте себе эти контурА, а ещё запитайте Ц и А части от разных линейных стабилизаторов (для А части нужен с малым уровнем шумов, а таких среди LDO не знаю, поэтому делал на связке Ref от AD + опер и транзистор). Обеспечьте качественные конденсаторы на входах опоры чипов.
С цифровой землёй системы лучше соединять в одной точке, но её выбрать иногда сложно. Ставьте 3-4 перемычки в разных местах, а потом подбирайте. Могут потребоваться даже все.
На цифровых линиях ставьте буферы с малой входной ёмкостью и малым зарядом переключения. Буферы выходных сигналов АЦП можно сажать на землю остальной системы. Буферы входных сигналов должны иметь малый заряд переключения, и также отделяться от цифровой земли АЦП/ЦАП разрезами.
Бусины между землями правильно спроектированной системы ставить вредно.
ЗЫ. Всё это верно лишь в смысле метрологии, или "хай-энд".
Нужно ли такое - Вам решать.

Вы запутываете) Разделение земель - это как в референсных платах, DGND, AGND, соединены бусинкой.

Это плохое решение, и оно - "от бедности".
Вместо того, чтоб обеспечить гальваническую изоляцию, как я писал выше.
Стоимость маломощных КМОП микросхем, которые можно использовать в качестве буферов/изоляторов, ничтожно мала по сравнению с остальным.

А то что Вы предлагаете, наверно правильно назвать разделением цифровых и аналоговых возвратных токов. Собственно я поэтому и создал тему.

Здесь Вы всё правильно понимаете.
Я говорил, в первую голову, о том, что нагрузка цифровых выходных линий и шумы входных линий АЦП/ЦАП влияют на характеристики системы не меньше, чем качество питающих напряжений, и конфигурация земель.

Подумал, а что если я все свои ЦАПы разверну цифровой стороной к цифровой части схемы, все равно возвратные токи от них никак в аналоговую часть не попадут.

ПолУчите ворох шумов - будьте в надёже.
Вероятно. для Вас будет откровением, что даже шумы питания системной (цифровой) части устройства, и амплитудная модуляция ими входных цифровых сигналов ЦАП, способна повлиять на его метрологию.

Сообщение отредактировал Stanislav - Aug 17 2018, 01:00