Разделение земли на аналоговую и цифровую Опции

[maxics]

Существует 2 мнения организации земли в плате с аналоговыми (АЦП с обвязкой) и цифровыми компонентами:

1) Земля общая для аналоговой и цифровой части.
2) Земля разделяется на Аналоговую и Цифровую части:
- к Аналоговой земле подключаются все аналоговые компоненты: ОУ, тактовый генератор, АЦП, аналоговые земляные выводы АЦП.
- к Цифровой земле подключаются все цифровые компоненты платы и цифровые земляные выводы АЦП.
Все это дело советуют объединять под АЦП или около источника питания.

Что если немного изменить 2-й пункт? Цифровые земляные выводы АЦП подключать к Аналоговой земле, т.е всё АЦП будет подключено только к аналоговой земле, и разделено с цифровой землей набором ферритовых бусин, которые будут располагаться между АЦП и цифровой частью платы?

Сообщение отредактировал maxics - Oct 20 2011, 07:46

Эскизы прикрепленных изображений

 

[777777]

Существует 2 мнения организации земли в плате с аналоговыми (АЦП с обвязкой) и цифровыми компонентами:

1) Земля общая для аналоговой и цифровой части.
2) Земля разделяется на Аналоговую и Цифровую части:
- к Аналоговой земле подключаются все аналоговые компоненты: ОУ, тактовый генератор, АЦП, аналоговые земляные выводы АЦП.
- к Цифровой земле подключаются все цифровые компоненты платы и цифровые земляные выводы АЦП.
Все это дело советуют объединять под АЦП или около источника питания.

Как минимум нужно не тупо следовать этим принципам, а понимать для чего это нужно. Земли разделяют не потому, что по ней "распространяются" помехи, как тараканы, во все стороны. А потому, что при протекании по ней токов на ней образуется падение напряжения и поэтому ее потенциал становится разным в разных местах. Из этого сразу можно сделат вывод: ферритовые бусины ставить на землю нельзя. Если, например, ток от светодиода будет протекать мимо АЦП, то потенциал его земли поднимется и поэтому измеренный результат становится неправильным даже если измеряемый сигнал будет идеальным. Чтобы этого не происходило нужно, во-первых, делать землю на отдельном слое платы - это сильно уменьшит ее сопротивление и позволит токам возвращаться к источнику по кратчайшему пути. Во-вторых, располагать мощные элементы так, чтобы их ток, возвращающийся по земле, не протекал мимо АЦП или источника опорного. Также важно понимать, что термин "цифровая земля" является атавизмом и возник в те времена, когда цифровыми были микросхемы серии К155, которые потребляли порой сотни миллиампер. Сейчас цифровые микросхемы потребляют порой меньше аналоговых, поэтому разделять их земли нет никакой необходимости. Однако элементы, потребляющие десятки и сотни миллиампер никужа не делись, и именно на их земли надо обращать особое внимание.

Что если немного изменить 2-й пункт? Цифровые земляные выводы АЦП подключать к Аналоговой земле, т.е всё АЦП будет подключено только к аналоговой земле, и разделено с цифровой землей набором ферритовых бусин, которые будут располагаться между АЦП и цифровой частью платы?

Никаких бусин быть не должно! Ваша задача заключается в том, чтобы потенциал земли во всех точках был одинаков, если же этого добиться не удается - то чтобы он не принес вреда. Например, если будет дрожать земля цифровой микросхемы на несколько милливольт, то результатом будет то, что будет дрожать и ее выходной сигнал, но поскольку он цифровой, то никакой роли эти милливольты не сыграют. А если будет дрожать земля АЦП или опорного, то он измерит неправильное напряжение. Кстати по этой же причине его бесполезно "усреднять" - это могло бы помочь если бы шум колебался около нуля в плюс и минус. А помехи по земле могут только поднимать ее потенциал и следовательно уменьшать измеряемое значение. Таким образом если вы его зафильтруете, то оно все равно будет меняться при изменении помех (например, в зависимости от того, сколько светодиодов загорелось на индикаторе).