Добрый день.
Помогите пожалуйста уже месяц мучаюсь с проблеммой.
Короче заказали плату - 6-ти слойку. На ней ПЛИС здоровая - источники питания для нее и 7 АЦП. 4 АЦП типа AD7951 - 14 разрядов быстрые 1-о канальные - 1Мс/с и 3 медленных типа AD7657 тоже 14 разрядов но на 6 каналов и 125кС/с. Все это через 2 шины данных подключено к ПЛИС.
Причем быстрые и медленные АЦП находятся прямо друг-напротив друга на противоположных сторонах платы. Аналоговые сигналы с диапазоном +-10В (всего 21шт) приходят с другой платы через разъем. На той плате стоят операционники, инструментальные усилители и плюс источник питания +-15В для аналоговой периферии. То есть АЦП питаются от +5В - цифровых от источника питания на ихней плате. + 5В аналоговые - те же 5В только через РС-фильтр(знаю хреновоб но другого не получалось)
+-15В приходят с аналоговой платы вместе с сигналами. Ну и еще 3.3В для питания драйверов шины данных. Аналоговая и цифровая земли соединены под средним АЦП.
Плату вроде разводил грамотный трассировщик, но в итоге получился один глюк, который я не могу найти.
В общем в этом окружении быстрые АЦП работают на мой взгляд нормально. Шум составляет порядка 1-2ЕМР.
А вот с медленными прикол. Разница между ними только в том,что они расположены друг за другом, по направлению от разъема. И при этом самый близкий показыает шум в 40ЕМР, средний в 10ЕМР а самый дальний нормальные 1-2ЕМР. Также я смотрел по каждому каналу - шум в одном АЦП идентичный. Причем и форма идентичная. То есть если у меня в одном канале сигнал скакнулб то и во всех остальных 5 будет тоже самое. Хотя AD7657 внутри состоит из 6 независимых АЦП - на каждый канал свое. Правда я их запускаю одновременно.
По разводке я пока только нашел то, что +-15В разведены последовательно на все АЦП, а надо бы звездой к 1-оц точке. Но это аналоговое питание там только вроде смещение изза сопротивления появиться может, но не шум.
Вот картинка с лог. анализатора. Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Зеленый - это канал самого близкого к разъему АЦП.
Синий - средний АЦП
Красный - дальний АЦП.
Может кто-нибудь что-либо посоветовать?

Без точной схемы и, главное, разводки вряд ли кто-то что-то скажет. Выкладывайте-возможно свежим взглядом увидится какая-нибудь петелька...

Здесь самое главное - правильная разводка. Кроме аналоговой и цифровой, ещё переходная земля там где быстрые АЦП для уменьшения токов которые могут стекать на аналоговую землю и в итоге сказаться на медленных АЦП. между быстрыми АЦП и ПЛИС - буферы. Кроме все прочего, земли "медленных" АЦП - также должны быть разделены от "быстрых". Еще и питание должно быть соответсвующим. Питание быстрых и медленных АЦП - раздельно. Если все сделано так - то только анализ вашей трассировки.
Кстати по шинам между АЦПшками и ПЛИСОМ ставите буферные резисторы?
Поскольку у вас ПЛИС, вы можете попытаться АЦП использовать по отдельности. Попробуйте опрашивать сначала медленныне АЦП, которые шумят, отключив быстрые, ну и т.д.

А дайте ка схему той самой шины, к которой подключены медленне АЦП и фото ее трассировки.

Судя по тому, что Вы описали проблема в следующем.
Имеет место накопление шумов на аналоговой земле. Т.е. на самый близкий к точке объединения земель медленный АЦП наводится все от всех, для следующего за исключением первого и т.д.
PS. Возможен вариант и воздушной наводки. Но этот вариант менее вероятен, т.к. есть слой аналоговой земли. Хотя и этот вариант нужно проверить, отключив временно преобразование по быстрым АЦП.

В принципе АЦП расключены по APPNOTам от Analog Device на эти АЦП.
Причем быстрые и медленные АЦП сидят на разных шинах. Аналоговые и цифровые земли я специально пробовал соединять проводом под разными АЦП - и под быстрыми и под медленными - эффекта никакого. Резисторов на шинах данных нет. Есть только резистор на CONVST(старт кнверсии) как рекомендует ANALOG. Пробовал я и опрашивать только один АЦП по отдельности - то есть инициирование конверсии - никакого обмена по шине пока она не завершится, потом чтение - ситуация такая же. Быстрые АЦП отключал и подключал - ситуаця не меняется.
По поводу разводки - к сожалению у меня есть только Гербер файлы - так как разводила не наша контора. И плата - 6-ти слойка. Там черт ногу сломит.
Кто-то поймет, если выложу?
Счас у меня подозрение, что все-таки +-15В дают эту фигню. Буду проверять.

Наиболее шумящие АЦП находятся стало быть ближе к источнику помех, мне показалось что шум идёт от ПЛИС или от разьёма.
Наворочено конечно много неправильного с землями, питанием А, Ц.
Не завидую.

Не думаю что AD предусмотрел AN в вашем случае.


Немного странно, возможно и влияние питания.
Насчет резисторов по шине - очень даже зря.


Если не ошибаюсь +/-15В питание усилков перед АЦП? Можно попробовать отрубить эти +/-15В, возможно станет понятнее. Кстати питание не от импульсника случаем? Хотя по картинке не похоже что это наводки от него, там как то хаотично, наводки от импульсника дают хоть какуюто периодичность.
Попробуйте цифровые и аналоговые земли соеденить непосредственно в БП. Ну а там где на плате они контачат поставить резюк ом на 10 например или встречно-парраллельный диод шотке. В принципе, если нет существенных перекосов по DC вобще просто убрать контакт.

Питание от импульсников Traco - страшные штуки, я знаю.
Вопрос в том, почему быстрые АЦП работают без проблем при этом?
Без +-15В все выдают четкий 0 - там похоже что-то вырубается.

Возможно что наводки могут получаться до АЦП. У вас как сделана аналоговая часть до АЦП? Отличается от схемы быстрых АЦП?
В общем ваш выход посепенно локализировать проблемму. Можно попробовать подключить только аналоговую часть относящуюся только к тому АЦП, который шумит, отключив и остальные АЦП и их аналоговые части. В общем, думаю, вам смысл манипуляций должен быть понятен.

Похоже я что-то откопал. У меня на плате, где АЦП стоят два Трако на 5В и 3.3В. 5В от этого Трако также питают аналоговую часть АЦП. А на аналоговой плате тоже есть Трако на +-15В, который питает усилки и АЦП тоже. Все трако питаются от одного источника +24В.
При экспериментах на питании обнаружил, то если выключить Трако на аналоговой плате и подать +-15В от другого источника шум исчезает! Это уже интресней.
Прикол в том, что когда я запитал тот же +-15В Трако от другого источника +24В, не связанного с питающим 5В и 3.3В траками шум тоже не появился!
В итоге у меня начали раждаться идеи, а не резонируют ли Трако друг от друга?
Конденсаторы на входах и на выходах не помогали. Индуктивности на выходах тоже.
Но 2 индуктивности(на + и -) 470мкГ между питанием 24В Трако на анлоговой плате и Траками на 5 и 3.3В уменьшили шум больше чем в 10раз!
А только по 1 линии индуктивность не помогала.
Почему так может быть?

Попробуйте пробковые фильтры для питающих цепей.


А если c керамикой ?


Связной дроссель будет еще лучше. Главное, не ошибитесь с фазировкой.


Потребление (ток) там мал, т.е. эта цепь не является источником наводок.

А гляньте это сообщение - чем Фарадей не шутит.

Очень хорошее решение.

Недопонял. Если это намек на "шаманство" - то посмотрите схемотехнику любого сетевого импульсного источника питания - этот конденсатор там присутствует.

Я знаю это (для точности, там конденсатор с земли на корпус), но для трако - я не встречал такого решения. Но вполне допускаю, что результат может быть положительный, т.к. физически здесь все честно.

Боюсь, мы о разных конденсаторах. Я о высоковольтном конденсаторе между минусом электролита в первичной части и землей вторичной.

Я тоже говорил о высоковольтном конденсаторе. Я видел такие схемы для торсвичей, а для PCшных блоков питания их ставят между корпусом и землей вторичной. По смыслу решения близки. Правильнее, если есть корпус, то на корпус, а если его нет физически, то, конечно, на минус высоковольтного электролита.

В писишном вторичная земля соединяется с корпусом напрямую. Достал из кучи два разобранных писишных блока питания разного возраста - поминаемого конденсатора не нашел. Есть пара со входа после фильтра на корпус, а этого нет. И как они работают? Ладно, завязываем. Будем надеяться, что автор вопроса извлек что-нибудь полезного из нашего оффтопика.

Это не офтопик. Конденсатор между первичкой и вторичкой на 1нФ был. Ставили и на одной плате и на другой и вместе и без него - эффект был никакой. Чесно говоря я до сих пор особенно не понимаю, зачем нужен этот кондер. Просто все ставят - я не один импульсник разобрал и он там был и я ставлю.
Но спасибо зе ссылку на похожую тему. Там в ПДФе было похоже на то, что было у меня - рекомендация по развязке нескольких DC/DC на одной шине дросселями, что я собственно и сделал. Не понимаю только все-таки почему одного дросселя не хватает? Нужно обязательно 2 - на плюс и минус.

Вопрос достаточно темный, но я представлю свою версию.
С помощью этого конденсатора организуется цепь для шунтирования кондуктивной помехи, т.е.она не проходит в нагрузку, а сразу тут же шунтируется. Это уменьшает требования к качеству исполнения трансформатора блока питания.
Насчет конденсатора на корпус в PCшных блоках.
В новых блоках питания земля сажается на корпус (это правильнее),
т.к.
- материнская плата крепится через металлизированные отверстия к корпусу
- разъемы контроллеров, сидящие фактически на корпусе) соединяется с землей на платах. В дорогих блоках питания (я так думаю) можно еще его встретить или место для его установки точно есть.
А было время ... (заканчиваю для ясности). Главное, что мы поняли - суть здесь одна и таже.