Добрый вечер. Имеется плата, на которой земляные полигоны трассированы как показано на рисунке 1-1. DC-DC блок содержит сам DC-DC биполярный преобразователь(изначально изолированный, но земли впоследствие соединены), LC фильтры и линейные стабилизаторы- питает только аналоговую часть. Common содержит силовую часть питания от USB порта и пиание 3.3В. Digital- контроллер (на частоте 8МГц). f- тактовый генератор (4МГц)для АЦП, висит на аналоговой земле и питается от 3.3В. Блок АЦП висит на аналоговой земле, цифровое питание те же 3.3В.
Плату буду заказывать заново и есть возможность внести исправления. Предварительные результаты работа блока DC-DC таковы: в пике выбросы не более 1мВ (правда осциллограф использовался скажем так: не очень качественный), спектр равномерный в полосе до 4Кгц, дальше не смотрел.

Возможно стоит несколько изменить топологию земель, как например на рисунке 1-2?

С Уважением.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Трудно сказать, будет от такого изменения лучше или нет. Скорей, станет хуже, поскольку земли (цифровой+общей) части будут соединяться с аналоговой землей "сквозь" импульсный БП, за счет этого разбаланс земель может увеличиться.

Я бы, пожалуй, наоборот, постарался "изолировать" полуостров DC-DC как можно более, чтобы его собственные помехи бегали по своему полигону и никому не мешали. И источник тактовой тоже бы слегка отделил от всего остального. А вот цифирь с аналогом соединил бы покороче, поскольку быстрые цифровые сигналы, соединяющие АЦП с цифровой частью (если они есть) надо вести поверх земли (их нельзя вести через зазоры в земляном полигоне), и одновременно их нехорошо делать длинными.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Тогда имеет смысл объединить common и digital в один полигон. В предложнном вами варианте возвратные токи цифровых линий действительно идут по меньшему пути, то что DC-DC на отдельном островке- я тоже поддерживаю, так же я смогу удобнее разместить питание на 3.3В. Однако что в данном случае будет с возвратными токами по аналоговому питанию- они то заведомо по шумящей части пойдут (через верхнюю перемычку)?

Вам виднее. Стороннему наблюдателю невозможно понять, зачем вы их разъединяли.


DC-DC наверняка сам дает грязноватое аналоговоe питание, которое надо подфильтровывать на месте, рядом с АЦП. Заодно отфильтруется тот довесок, который к нему может прицепиться по дороге.

А как насчет такой конфигурации (прямоугольник внизу это условное обозначение самого изолирующего DC-DC), в данном случае цифровые и аналоговые линии меньше влияют друг на друга. Тут правда могут возникнуть проблемы с разницей потенциалов аналоговой и цифровой земель, на сколько я понимаю- или нет?

вот этот вариант правильный.

В атаче рекомендации по трассировке высокоскоростных цепей, в частности как надо делать если цепи пересекают полигоны Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Полезная pdf'ка, спасибо. Советуют "джамперы" ставить для микросхем, использующие аналоговые и цифровые цепи, для коротких переходов- попробуем.

Рассматриваю такой вариант.
Синие- цифровые линии (на 3 АЦП), работают на частотах до 4Мгц; зеленые- ход питания.

Вопрос к критикам на последний рисунок : может стоит земли разных ацп выделить в обособленные островки?

Три перемычки работают примерно так же, как сплошная перемычка полной ширины. Вплоть до частот, у которых длина волны становится сопоставимой с расстоянием между перемычками, т.е. примерно до гигагерца. Если вы перерывы между перемычками зальете землей, то практически ничего не изменится. По сути вы просто уменьшили степень разделения аналоговой и цифровой земель.

Проект перешел в долгострой =(
Есть парочка вопросов. В схему вносяться изменения, в частности будут использоваться другие DC-DC преобразователи и АЦП. Суть в другом. Резюмируя вышесказанное, как такой подход:


Вопрос первый: в первоначальном варианте я вел цифровые линии Контроллер-АЦП над/под земляным полигоном. Можно ли их провести по области, помеченной зеленой рамкой- в таком случае придется использовать буферы или можно обойтись резисторами, допустим, на 50 Ом?

Вопрос второй: корпус прибора соединить с землей прибора в месте входа USB?

С Уважением.

Корпус прибора лучше соединить с корпусом USB разъема и их вместе соединить с землёй прибора через RC цепочку. Кстати у Вас образуется земляная петля, так что лучше земляной вывод USB (не корпус!!) соединить с цифровой частью, куда он и подключается, а нижний островок убрать. Ну и общую точку перенести в область источника питания...

Это был один из вариантов, действительно не вполне удачный. Еще я рассматриваю вариант с гальванической развязкой цифровой части от аналоговой посредством изолирующего DC-DC и цифровых изоляротов. При данном подходе корпус прибора (на который повешены TVS от выходных разъемов аналоговой части и экран кабеля) я планирую подключить к анлоговой земле рядом с выходом DC-DC. В таком случае как поступать с оплеткой USB кабеля- все равно сажать на корпус (не ослабиться ли при этом гальваноразвязка- я не совсем в курсе как она завязана с цифровой землей на стороне ноутбука)?

Я делаю так все цифровые и аналоговые токи текут в одну точку где стоит DC/DC.