Valóban fel kell osztanom az alapsíkot analóg és digitális részekre
Az első nyomtatott áramköri lapot tervezem megtervezni az érettségi projekt részeként. Természetesen először megpróbálok minél többet megtanulni. A kutatás egy részében megtaláltam ezt a 3 részből álló cikket, amely azt sugallja, hogy felesleges és egyes esetekben még káros is az alapsíkot analóg és digitális részre bontani, ami ellentmond annak, amit prof. Elolvastam ezen a webhelyen az összes olyan szálat is, amely a tervekre/talajkiömlésekre vonatkozik. Míg a többség egyetért a cikkel, még mindig vannak olyan vélemények, amelyek egy megosztott alaptervet támogatnak. például
A nyomtatott áramköri lapok tervezésének újoncaként zavarosnak és nehéznek tartom eldönteni, hogy kinek van igaza és milyen megközelítést kell alkalmazni. Tehát fel kell osztanom az alapsíkot analóg és digitális részekre? A fizikai felosztást értem, vagy PCB-vágással, vagy külön poligonokkal a DGND és az AGND számára (vagy nincsenek csatlakoztatva, vagy egy ponton vannak csatlakoztatva)
Talán, hogy megengedjem, hogy a jövőbeli nyomtatott áramkörömhöz igazított ajánlást tegyen, elmondom neked.
A NYÁK-t az Eagle => 2 réteg ingyenes verziójában tervezzük
A NYÁK-t lítium elemek tesztelésére és pontos mérésére (áram és feszültség) szánják. Az alaplapot a Raspberry Pi-ről digitális interfészen keresztül (GPIO/SPI (40 kHz)) kell vezérelni. A fedélzeten 3 adatátalakító lesz (AD5684R, MAX5318, AD7175-2) és csatlakozók egy előre épített RTC modulhoz a digitális oldalon. Az analóg teljesítmény egy külső tápegységből származik, amelyet a fedélzeti LT3042 feszültségszabályozóval (5,49 V) szabályoznak. Ezen kívül létezik egy LT6655B 5 V feszültségreferencia. Az analóg rész alapvetően egy DC áramkör, az egyetlen HF az ADC belső 16 MHz-es órajelének főhőmérséklete.
A digitális 3,3 V-ot (főként a digitális interfészek táplálásához) a Raspberry PI adja. Így 2 kapcsolat lesz a földdel: egy külső tápegység és egy digitális interfész a Raspberry Pi-hez.
Ebben a tekintetben egy másik kérdés: a 3. ábrára hivatkozva hogyan győződhetek meg arról, hogy a digitális interfészek visszacsatoló áramai a megfelelő földcsatlakozáshoz áramlanak (ne feledje, hogy van 2)?
Egy másik probléma: megzavarhatja-e az elektromos elosztó áramkör az érzékeny méréseket? Úgy akartam szétválasztani őket, hogy az áramot az alsó rétegre vezettem, de ez már nem jó ötlet monolit alaprajznál
És bár még mindig kíváncsi vagyok: Ha feltételezem, hogy alul egy többé-kevésbé monolit alapsík, felül pedig egy jel-/komponensréteg van, hogyan lehet a legjobban összekapcsolni az elkerülő kondenzátorok negatív oldalát az alapsíkkal?
A megosztott impedanciában kell gondolkodni (nincs ellenállás, valóban impedancia).
Tekintsük az áramkör azon részeit, amelyek a GND-t 0 V referenciaként használják érzékeny analóg célokra. Nyilvánvalóan azt szeretné, ha ezek a "0V referenciák" azonos "0V" potenciállal lennének. A GND síkon átáramló áram azonban további hibafeszültséget vezet be az egyes chipek "0V" fölött.
Most rajzoljon egy diagramot a GND-ről, rajta átfolyó áramokkal.
Ha nem osztja fel a síkot, de nagy áramok áramlanak rajta, mert a tápbemeneti csatlakozót a bal oldalra, a kimeneti csatlakozót a jobb oldalra helyezi, a bitek pedig szuperérzékeny analógok a közepén, akkor előfordulhat, hogy problémát okozhat a GND-n átáramló nagy áram és a feszültséggradiens létrehozása miatt.
A frekvenciától függően vegye figyelembe az impedanciát (azaz az induktivitást, ne csak az ellenállást).
Most erre több megoldás is létezik.
- A tápcsatlakozókat ésszerűbb helyekre helyezheti (vagyis az áramellátást a konnektor mellé), hogy nagy áramok ne kerüljenek a GND-síkba. Ez vonatkozik minden olyan áramkörre, amely nagy, zajos vagy nagy di/dt áramot hordoz, például egy DCDC belső hurkaira, vagy a hurkok közte és a terhelése között (például egy processzor), vagy akár a leválasztás közötti földútra sapka. és a chip, amelyet disszociál.
Győződjön meg róla, hogy tudja, hol vannak ezek a hurkok! Rendelje őket problémánként (nagyjából "zóna * di/dt" AC esetén vagy "zóna * I" DC esetén). Az elhelyezés elengedhetetlen. A jó elhelyezés szoros áramkörökkel az elrendezést sokkal kevésbé bonyolítja.
- Használhat differenciál erősítőket és ADC-ket, amelyek figyelmen kívül hagyják a közös üzemmód zaját.
Ez akkor kötelező, ha a felderítendő feszültség magas oldali áramú söntön van. Tegyük fel, hogy például egy aktuális érzék erősítőt használ. Ne feledje, hogy a feszültséget a "kimeneti referencia" tüskén (gyakran helytelenül "GND" felirattal) közvetlenül a kimenethez adják. ezért ne ragassza az érzékelőerősítőt két MOSFET közé úgy, hogy a "GND" csap a "motor" áram visszacsatolás "útvonalának közepére kerüljön .
- Szét is oszthatja a gépet, de akkor el kell döntenie, hogy hol fogja felosztani. És (itt a dolgok csúnyává válnak), ahol a két alapot összekapcsolja DC-n (vagy nagy frekvencián, ha izolátorokat használ .
Nevezzük meg a két mintádat AGND és PGND (analóg és teljesítmény). Egyesek azt mondják, hogy szakítsanak és csatlakozzanak az AGND/PGND vagy az AGND/DGND tagokhoz az ADC alatt. Ez azt jelenti, hogy az AGND és a PGND között áthaladó áramnak az ADC alatti földi összeköttetésbe kell áramolnia, ez a lehető legrosszabb hely.