Encoder-PCB-Design – Erdung, Rauschen und Entkopplung

Hallo das erste mal hier posten. Es scheint immer hilfreiche Antworten und Tipps zu geben.

Okay, meine Frage ist einfach, gibt es irgendwelche eklatanten Fehler in meiner Herangehensweise an das PCB-Layout (siehe Bildlinks unten), ich beziehe mich mehr als alles andere auf Erdung, Rauschen und Entkopplung. Das scheint immer ein heikles Thema mit unterschiedlichen Meinungen über die "beste" Lösung zu sein, ich habe so ziemlich alles gelesen, was ich finden kann.

Das erste, bei dem ich mir etwas unsicher bin, ist, was mit dem Rückweg eines Differenzsignals passiert. Wie ich vermute, muss es irgendwann durch "Boden" zurücklaufen?

Wie nah müssen Sie wirklich alle Massepunkte in einem DC-DC-Abwärtswandler (unten links auf der Platine) erreichen? Lohnt es sich, neben den großen Elkos auf der 24-V-Einspeisungsseite des LM2575 einen 100-nF-Kondensator hinzuzufügen, um das hochfrequente Schaltrauschen auf der 24-V-Schiene zu reduzieren?

Die analoge Sektion hat SIMetrix durchlaufen und scheint das zu tun, was ich erwarte.

Adler:Schema Leiterplatte

Antworten (1)

Um Ihre erste Frage zu beantworten, Differenzsignale haben keinen Rückweg. Es gibt keinen Rückweg durch den Boden. Das ist eine Eigenschaft von Single-Ended-Signalen. Aus diesem Grund benötigen differentielle Signale theoretisch nicht einmal eine gemeinsame Masse zwischen den beiden Endpunkten, tun Sie dies jedoch in der Praxis nicht, es sei denn, Sie wissen, was Sie tun, und verwenden eine Art Isolierung (wie dies bei Ethernet der Fall ist). Der springende Punkt bei einem Differenzsignal ist, dass es seine eigene Rückkehr erzeugt. Es kehrt durch die negative Leitung zurück, und Strom fließt von der positiven Leitung zur negativen Leitung und fließt niemals in die Erde.

Was Ihr Layout betrifft, ist es in Ordnung, aber Sie benötigen unbedingt keramische Entkopplungskondensatoren. Elektrolyte haben viel ESL und sind für Frequenzen über 100-150 kHz effektiv Widerstände, keine Kondensatoren. Sie werden also überhaupt nichts gegen das Klingeln unternehmen. Aus diesem Grund entkoppeln Sie nur die darunter liegenden Frequenzen vom Rest Ihres Boards. Sie müssen keramische Bypass-Kondensatoren am Ein- und Ausgang verwenden, wenn Sie dämpfen möchten, dass das Klingeln mit höheren Frequenzen vom Rest der Schaltung wahrgenommen wird.

Okay, das ist ganz einfach, einen kleinen Keramik-Bypass an den Ein- und Ausgängen hinzuzufügen. Ich dachte, ich müsste dies zumindest am Eingang tun, ich dachte, ich hätte den Ausgang mit einer Ferritperle und einem Keramikkondensator bedeckt.