Groundplanes für Wideband-Synthesizer

Ich baue einen Synthesizer (bis 2 GHz) und habe eine Frage zu den Bodenebenen (analog vs. digital).

Laut Datenblatt (S. 7) müssen einige Pins mit analogem GND verbunden werden, z. Pin 10 muss mit der analogen GND-Ebene verbunden werden.

http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/ADF4351.pdf

Ich habe irgendwo gelesen, dass es am besten ist, separate Masseebenen zu haben, die an einem einzigen Punkt verbunden sind. Aber woanders habe ich gelesen, dass es am besten ist, eine GND-Ebene zu haben und nur vorsichtig mit der Platzierung von analogen und digitalen Blöcken umzugehen.

Aber was ist das beste PCB-Layout-Design?

Wenn Sie solche Fragen stellen, sind Sie nicht bereit, Sachen zu machen, die mit 2 GHz funktionieren müssen.
Die richtige Antwort ist "es kommt darauf an". Was ist sonst noch (wichtige Chips/Funktionen) in Ihrem Design? Was ist der Formfaktor? Wie machst du deine 3D-Abschirmung? usw...
@Conner Wolf, ja, vielleicht war meine Frage etwas seltsam formuliert, aber was ich meinte, ist: Was ist deine bevorzugte Methode? Ich denke, ich werde mich für eine Einzelpunktverbindung (Sterntopologie) mit separaten Ebenen entscheiden, um sicherzustellen, dass der digitale Rückstrom nicht durch den analogen Massebereich fließt.

Antworten (2)

Bei 2 GHz empfehle ich dringend eine einzelne Masseebene.

Das Trennen von Ebenen mit einer Sterntopologie hat sicherlich seinen Platz in rauscharmen Audiodesigns, um digitales Rauschen von analogen Schaltungen fernzuhalten.

Aber bei 2 GHz überwiegen die Gefahren des versehentlichen Aufbaus von Resonanzkreisen und Antennen, wenn Sie die Grundebene aufteilen, vollständig alle möglichen Vorteile.

Verwenden Sie eine einzelne Masseebene. Halten Sie alle Schleifenbereiche so klein wie möglich. Induktivitäten minimieren; Verwenden Sie gegebenenfalls mehrere Durchkontaktierungen parallel um Entkopplungskondensatoren. Entkoppeln Sie so nah wie möglich an Netzteil und Erdungsstiften.

Oder investieren Sie in ernsthafte Simulationstools für die Signalintegrität (Hyperlynx?) und erhalten/erstellen Sie Ibis-Modelle für alles, verbringen Sie ein paar Monate damit, die Tools zu lernen und das genaue PCB-Layout zu simulieren, bis es richtig ist.

Ganz einfach ausgedrückt....

Analoge Masseebenen führen analoge Ströme zu und von verschiedenen Teilen der analogen Schaltung und reduzieren AC-Unterschiede zwischen Schaltungen so weit wie möglich. Es ist jedoch nicht 100 % effektiv, und es können sich kleine AC-Spannungsabfälle entwickeln, die jedoch in der Regel keine schwerwiegenden nachteiligen Auswirkungen haben, da sie entweder additiv oder subtraktiv zu den Signalen sind. Wenn die Frequenzen steigen, kann sich dieses Problem verschlimmern und strengere Layout-Techniken sind erforderlich.

Digitale Masseebenen führen digitale Ströme, und diese Ströme sind in der Regel Impulse und haben normalerweise nichts mit analogen Strömen zu tun, da es sich in der Regel um Busströme oder Ströme handeln kann, die mit dem Steueranschluss Ihres Breitbandfrequenzsynthesizers verbunden sind. Wenn diese Ströme dieselbe Masseebene wie die analoge Masseebene teilen würden, würden sie die Reinheit des analogen Signals zerstören und Rauschprobleme verursachen und die Leistung der Schaltung verringern.

Das Verbinden an einem Punkt vermeidet, dass die digitalen Ströme versuchen, durch analoge Teile der Masseebene zu zirkulieren.

Groundplanes für Wideband-Synthesizer
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