Всем здрасте...

Имеется:
- циклон2 484 вывода,
- SDRAM,
- SRAM,
- flash,
- Парочка АЦП,
- прочий хлам (TFT, SD...)
- питание на импульсниках 5В, 3.3В, 1.2В

Вопросы собственно по питанию и его разводке.
1) PLL. Читаем доку, там написано (как самый реальный вариант), что делать аналоговое питание КАЖДОГО PLL отдельным полигоном. Получается, что:
- я делаю четыре полигона (а вообще-то я склоняюсь к одному общему для всех PLL) на выводы питания PLL и соединяю их через дросель (или феритовую бусину) на 1.2В питание ядра.
- делаю также отдельные четыре (или один) полигон на выводы аналоговой земли PLL, и также соединяю их основым слоем земли через индуктивность.
- цифровое питание PLL тупо соединяю на 1.2В питание ядра, цифровую землю тоже на обычную землю...

Вот подскажите, так я рассуждаю или нет, и как вы сами делаете?

2) Питание 3.3В. Значится тут, питание цифровое 3.3В для трех видов памяти, цифровое для остальных микросхем (АЦП, SD...) и для IO всех банков плисы делаю аналогично:
- полигоны (получается довольно много полигонов), соединенные со слоем 3.3В через индуктивность
- сам слой 3.3В использую для питания IO всех банков плиса
- земля для них для всех общая - целый слой.

Вот прошу высказаться по этому вопросу. Может вообще все что питается от 3.3В на один слой развести и не париться? Или наоборот надо еще и земли разделить.

3) Экран. Я реализовывал данное чудо в некоторых схемах, но результата не ощущал. А здесь и тем более не понимаю куда его пихнуть, ведь заземления не будет (аккумуляторное питание). Может без него обойтись? Хотя впринципе в качестве экрана можно использовать тот же экран от видеосигнала...

4) Остальное - АЦП... Ну тут уже соответсвенно как и с остальным, вопросы те же.

Собственно не делать же отдельный источник питания на каждую микросхему с питанием 3.3В, да и даже два источника 1.2В отдельных будет жирно. Ибо импульсные дорогие, а линейные крайне неэкономичные...

земля общая сплошная 1 слой .
если кому-то ацп цап нужна аналоговая земля то пусть она там и будет аналоговой под ними вырезанной в цифровой и соединённой бусинкой.

источники - если тянут то тоже одни 1и2 и 3и3 соответственно.
представляя себе разводку плл второго циклона наверное проще сделать на каждый плл свою разводку 1и2 вольта и столько же фильтров по граням микросхемы с обратной стороны.

эти полигоны вырезать в полигоне 1и2 вольта.

Отлично, при таком варианте получаем три слоя на питание: 1.2, 3.3, GND с выреами...
А фильтры - это соединение полигонов через дросель + емкости 0.01, 0.1, 10 мкФ? Достаточно этого (для каждой пары питание-земля)

Еще мнений попрошу...

вот может помочь

Layer stack up

1. Siganl
2. 1.2V
3. Siganal
4. GND
5. 3.3V
6. Signal
7. GND
8. Signal

Я бы рекомендовал,например, такую структуру слоев платы (для 6 слоёв):

1. сигнальный
2. GND для 3.3V
3. 3.3V
4. 1.2V
5. GND для 1.2V
6. сигнальный

Конечно, возможны вариации, особенно если можно использовать больше слоев. Но основные идеи тут две (касательно цифровой части схемы):

- каждому слою питания желателен свой отдельный слой земли, причем, как правило, лучше чтобы они шли сразу друг за другом - это увеличивает высокодобротную межслойную емкость, которая существенно влияет на качество питания.

- лучше, чтобы сигналы шли относительно земляных слоев (reference plane), чтобы не нужно было ставить дополнительные кондеры между питанием и землей при смене сигнального слоя (достаточно прошить оба слоя земли переходами).

что касается питания PLL, то заводить свои слои только для него, возможно, избыточно (+ здесь возникает вопрос с той же межслойной емкостью между слоями питания PLL и цифровым питанием, которая в данном случае может нашкодить). Я обычно для PLL завожу питание с соответствующего слоя через фильтр в виде: слой питания -> ferrite bead -> керамический конденсатор максимальной емкости с минимальным размером (например 0402, 1 uF, X5R) -> нога(и) питания PLL.

Кстати, ставить в параллель керамические кондеры разных номиналов одного размера не рекомендуется - могут возникнуть резонансные явления. Лучше ставить кондеры одного, максимального, значения с минимальной собственной паразитной индуктивностью (а это, как правило, значит минимального размера).

Насчет бусины уверены?

cioma, 6-и слойка была бы лучше чем 8-и (дешевле). Но вот два сигнальных слоя - не маловато ли?
Может стоит на слое 3.3В расположить полигоны для 1.2В и других "отвязаных" через индуктивность (или бусину) питаний.
Это уже 3 сигнальных слоя.
А GND может тоже сделать одним слоем, как бы вырезать под соответствующим питанием. Тогда и межслойная емкость опять же не помеха...


"Насчет бусины уверены?"
эээ, я например встречал именно индуктивность (к примеру в корпусе 0603)

Ну надо конечно отдавать себе отчет в том, какой там потечет ток. Некоторые AЦП/ЦАП жрут аналогового питания столько, что эта бусина 0603 сгорит в дым. Еще от типа бусины зависит - я видел 0603 на 2 ампера.

Что касается цифровых микросхем, в том числе и PLL нет там никакого gnda.
Смотрите документацию на pll циклона. Только pll_vcca каждый через ферритовую бусину.
pll_vcc можно через дроссель. Никто не соединяет разные gnd через индуктивность. Покажите документ.
В цифре главное не забывайте разделительный конденсаторы 0.1 мкф по питанию на каждый элемент память, генератор, флешка, драйвер приема передачи.
Что касается ацп, обычно для него и обвязки отдельно аналоговое питание тянется. Появляется
полигон gnda.
Тогда его gnda обычно с цифровым gnd прямо на разъеме соединяют.
Хотя возможны варианты. Смотрите рекомендации от AD.
Если питание одно, его (3.3в) можно почистит дросселем, сделать полигон gnda и соединить с gnd наверно также у разъема прихода питания.
Так что самих втоичных источников питания достаточно по одному на номинал питания.

Что касется корпуса, то Вам виднее. На разъме узла должен быть тогда контакт корпус.
Корпус и шина gnd обычно соединяются в одной точке на клемме заземления блока.

Блин, ну с питанием теперь понятно примерно - полигон + бусина.
А вот с землями теперь запутался: если не соединять их через дросель, то как? Вообще не разделять?
У альтеры поглядел "Nios II Embedded Evaluation Kit, Cyclone III Edition" схему, дык там только для видеокодека (можно сказать АЦП) земля отцеплена и питания и все через дросели...

А можно ли в данном случае дорожку из верхнего сигнального слоя переводить на нижний ?? Ведь земли разные .

Дело не в амерах, ваттах и дыме, а в том, какое падение напряжения будет на бусине при протекании импульсных токов (которые среднюю мощность дают небольшую, поэтому не опасны в смысле дыма). Ведь это напрямую дает перекос потенциалов на землях - что там будет с целостностью сигналов. Причем, чем резче этот импульсный ток, тем больше перекос.

Я посмотрел kit Альтеры. Там есть "разные земли" только у источников питания. Но соединений земель через ферритовые бусины не увидел. Что толку от этих земель у источников. разве что принять во внимание, что разводка цепей этих источников критична и влияет на работоспособность самого источника.
А вот в плате lcd я увидел ферритовые бусины на видио даках. Но эти схемы не соответствуют рекомендациям на эти даки от самих AD. Ферритовая бусина только у adv7123и четко расписано как и где их ставить, у adv7180 в шите я ее не увидел. Да и толку от разных полигонов земельных наверно будет мало. Ведь аналоговое питание из цифрового делается. Но все равно читайте основную документацию. Kitы ведь тоже люди делают.
Сходите на http://www.analog.spb.ru/
Там есть русскоязычные документы семинаров и знаменитая глава 10.

Мдя, у меня похоже вообще пробел в этой области - как правильно разделить/развести питание и соответственно схему нарисовать. Причем неясны мне общие принципы. Например, на LT1959 в даташите нарисовано как печать надо разводить и на многое друго тоже. Но общих принципов разделения - какие слои выделять, сколько, как получить из цифровой земли аналоговую - я полностью запутался...

Что это за глава 10 такая, какие обобщенные Практические рекомендации можно прочитать. Какие материалы семинаров имеют отношение к этой теме тоже неясно.
Оп, ну главу 10 нашёл, раскуриваю...

Смотрю, GNDA вижу. Причем аж 4 штуки.
Через индуктивность - наверное, через бусину - мы например соединяем.

Эти земли соединены (прошиты переходами) -> это одна земля и дорожки можно переводить как угодно



Howard Johnson Вам поможет:

- High-Speed Digital Design (есть на фтп)
- http://www.sigcon.com/pubsIndex.htm

А бусина, по-вашему, это что? Не индуктивный элемент? Не содержит индуктивности? И за счет чего она дает фильтрующий эффект?

любой видео цап ад7125 например- есть сигнальная р-ж-б земля на монитор которая с общей землёй соединена через бусину.



о каком перекосе идёт речь? - у ацп и цап есть интерфейсная земля - тав входы-выходы и управление в смысле цифровое

другая земля аналоговая и питание аналоговое
бусина в земле не даёт перекоситься потенциалу внутри микросхемы - иногда тут ставят встречно параллельные шотки диоды.

аналоговая и цифровая земли а также аналоговое и цифровое питание должны быть соединены в одной точке - на выходе источника питания



если намотать такую индуктивность просто проводом такого фильтрующего эффекта не будет
всё дело в потерях в феррите, имеющих зависимость от частоты

Итак, почитав все эти рекомендации, пришел к некоторому пониманию. Ниже приведу рисунки, как мне все это представляется, довольно условно.

1) Расположение компонентов
2) Разводка слоя земли
3) Разводка слоя питания 3.3В и 1.8В
4) Разводка слоя 1.2В

Я правильно понимаю или что-то опять путаю?

перемудрили, прочтите эту статью

Ott, H. W., Partitioning and Layout of a Mixed Signal PCB, Printed Circuit Design, June 2001
http://www.hottconsultants.com/pdf_files/j...mixedsignal.pdf

Ничо не понял... Ну, да ладно.


И что, сигнальные (возвратные) токи - например, при передаче данных с АЦП на ПЛИС, - тоже потекут через источник питания (точку соединения земель в нем)?


Так за счет чего фильтрация-то происходит? За счет индуктивности или нет?

Я призывал только к одному. ПОЛЬЗОВАТЬСЯ только оригинальной документацией и рекомендациями фирмы изготовителя. В таких вопросах лучше много не говрить, а просто предлагать документацию для ознакомления. Даже богатый опыт работы - это не повод для безапеляционных суждений.
Еще раз повторюсь. Большое значение имеет - раздельные источники питания (аналог и цифра)
или все это лепиться из одного. Наверно не стоит ставить на одну доску бусину и встречно включенные диоды Шотки.
На самом деле от этих диодов нет толку. И стоят они наверно только для защиты от разрыва соединения между землями, например если существует горячее включение узла.
Что касается ацп, так например можно найти утверждения, что там все земли аналоговые, даже питание выходного регистра.
////////////////////аналоговая и цифровая земли а также аналоговое и цифровое питание должны быть соединены в одной точке - на выходе источника питания////////////////
цифровое питание и аналоговое питание в одной точке? Речь может идти только о землях.
Если аналогове питание делается из цифрового, как не крутись при разводке, работая полигонами, Вы все равно будете в большом раздумье, где и как эемли соединять, особливо если таких цапов, ацп больше одного. На самом деле то и нет никакого маневра.
И напоследок. Никто так и не сказал о самом главном. Кварцевый генератор. Говорят его земля должна быть тоже аналоговая. Ведь он ацп тактирует. Хорошо если генератор внешний.
А ведь на всех китах он внутрений и у всех с цифровой землей.
Суета сует. Все суета.

Почитайте статью, ссылка на которую дана в посте №20. Это насчет разделения на земли (аналоговые, цифровые).

конструктивно - значит конструктивно
analog devices
data converter seminar
2004

страницы 3.48 - у меня это бумажная книга

Так, вставлю свои 5 копеек

Техника отделения цифровых и аналоговых слоев питания и земель через FB имеет место быть! AGND и DGND разделяют именно через FB (ferrite bead) не через индуктивность. Но применяется это в системах, где на земле DGND присутствуют высокочастотные шумы, только в RF системах. Соответственно нужно с головой пользоваться такими приемами. Для большинства случаев хватает дополнительной фильтрации аналоговых питаний и разделения земель путем вырезания контура и соединения их в одной точке, не обязательно возле источника питания.

Вот у меня книга аж блистит (портфель халявный до дыр доносил)
high speed system applications от 2006.
4 раздел pc board layout fnd design tools. Нет там по gnd ферритовых бусин.
Ну ла ладно. Фишка в том, что все эти семинары от лукавого. Потому что рассматриваются частные случаи систем. то только аналоговые, то только связки генераторов пекла с ацп и утверждается. что это аналоговые цепи. раздельные источники питания под цифру и аналог. А о плисах с девицами никак не договориться.
Впрочем за портфель все равно спасибо.

у меня рюкзак синенький такой - а книга тоже такая есть причём 2 там ни про бусины ни про диоды не написано - ищи мою - она оттуда-же только я раньше ездил

http://search.murata.co.jp/Ceramy/image/im...S0100BLM18P.pdf

Условно ferrite bead можно представить как последовательное соединение индуктивности и частотно-зависимого сопротивления. На высоких частотах именно это сопротивление и вносит наибольший вклад в импеданс ferrite bead. Природа этого сопротивления - потери в феррите - материале "сердечника" компонента. Думаю, это потери на вихревые токи (http://elib.ispu.ru/library/lessons/Egorov/HTML/Section29.html)

Спасибо, я как бы в курсе. Бусина специально сделана так, чтобы иметь более равномерный импеданс по частоте, чем чистая индуктивность. Но индуктивная составляющая в ней никуда не делась и на ВЧ на бусине будет падение напряжения, что и обуславливает ее фильтрующие свойства. И если поставить бусину в точку соединения земель между АЦП и, скажем, ПЛИС (или другой логикой), то получится перекос потенциалов (на ВЧ) между этими землями и ничего хорошего это не принесет.

Согласен, ставить ferrite bead между землями нужно ооочень осторожно. Если поставить, не понимая как текут токи, то можно еще и усугубить ситуацию. В большинстве схем, с которыми я работал, цифровая и аналоговая земля не разделялись через ferrite bead, а, зачастую, и конструктивно тоже не разделялись - был один общий слой земли. Чтобы цифровые токи не влияли на аналоговую часть, цифровые и аналоговые сигналы физически относились друг от друга. Тут следует помнить, что возвратный ток течет по пути, обеспечивающем наименьший импеданс контура. Т.е., в зависимости от частотной составляющей, обратный ток течет так: постоянная составляющая - по пути с наименьшим сопротивлением, затем, с повышением частоты гармоники, возвратный ток течет все ближе и ближе к трассе с прямым током (контур с наименьшей индуктивностью). Вот исходя из этого нужно проектировать земли.

если сигналы lvds - то всё равно


тем более о какой значимой индуктивности можно говорить если часто (можно посмотреть на материнках старых компов) там нет ни одного витка - и ферритовая трубка надета на прямой провод

Да, все вы правильно говорите, феррит ставится только если аналоговая часть содержит низкочастотные переключающие токи, а цифровая - высокочастотные и между плейнами разделенными ферритом не протекают мощные высокочастотные токи.

Понятно. Вы Lp последовательно с Rp за ферритовую бусину посчитали. Наверно это не ферритовая бусина. Ибо на рисунке 3.51 есть ферритовая бусина по питанию, в виде индуктивености и разрисованы теже Lp, Rp.
Наверно именно для видеодаков имеет смысл ферритовая бусина между GND и GNDA, подразумевая наверно то, что полигоны GND и GNDA все же соединены у пинов источников питания. Иначе с импедансами действительно не понятно.

нет не перепутал
есть различие как всё питается -
если цифровая часть смешанной микросхемы малопотребляющая то можно запитать её от аналогового источника, а если это tms...2406 например то такое не удастся
земли в этом случае придётся делать как на рисунке 3,50 - мостика не хватит
я вместо встречно параллельных диодов ставлю бусину.

прорези это вариант с разными источниками, но источник очень часто один.

Господа, может все-таки на рисунки-то глянете. Чего я там перемудрил не пойму - вроде все сделал по рекомендациям этих статей. Ну конечно не рисовал детально разводку для каждого элемента:
- земля-то у меня ни через какие феритовые бусины не идет, а просто соединяется в одной точке.
- а вот питания сделаны в виде разных источников и дополнительно из них получаем "отвязаные" питания путем соединения через эту хренову бусину на другой полигон...

Так или не так и если нет - что конкретно нетак???

первое что прямо сразу бросается в глаза - если полигонов много - то для высокочастотных сигналов они должны быть эквипотенциальнымы а именно заливать весь слой - а не отдельные полигончики на огромной неметаллизированной площади

полигон земли входного питания и полигон цифровой земли развязывать перемычкой не надо - если это нужно то возьми гальванически развязанный источник

если верить в чудодействие перемычки то делать её надо там где потечёт возвратный ток а именно под дорожками которые пойдут от ацп к плисине, но так как источник один тут вопрос ещё тот

соединение земли и питания в одной точке не имеет ничего общего с уменьшением поперечного сечения в угоду этому -

и ещё - для видеоацп уровни сигнала такие, что тут землю можно вообще сделать общую один полигон

ещё вопрос стыковки 1,8 вольт с 3,3

2 генератора в такой системе это не очень хорошо, если конечно вопрос не принципиальный

наилучшая практика сигнал от генератора ацп завести на фапч плис и получить из него все необходимые частоты для плис.

Генераторы оба нужны. Стыковки 1.8 и 3.3 не проблема - у видеокодека питание цифровой части от 3.3.
Может вообще сделать одну боольшую землю общую для всего, не?

вот вот
определились, что у видеокодека есть интерфейсная часть, которая питается от источника плисины!!!!