Mixed-Signal-Erdung: Welcher Ansatz führt zu besserer Isolierung und analoger Leistung?

Ich lege eine Mixed-Signal-Leiterplatte an und versuche zu entscheiden, ob ich (1) die Masseebenen für die digitalen und analogen/digitalen Schaltkreise vollständig trennen [in der oberen Abbildung] oder (2) die beiden Ebenen größtenteils getrennt halten soll [ siehe unteres Bild]. Die Linien in der Mitte der Abbildung stellen digitale Drähte dar, die Daten zu und von den analogen/gemischten Schaltungen übertragen.

Ich mag (2) aus CAD-Sicht nicht sehr, weil man dann keine separaten Netze für AGND und DGND haben kann. Gibt es in Bezug auf die Geräuschentwicklung einen Grund, nicht mit (1) zu gehen? Gibt es eine bessere Möglichkeit, das digitale Rauschen von meinen wertvollen analogen Schaltkreisen fernzuhalten?

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Es gibt keine gute Antwort auf diese Frage – sie hängt immer von Tausenden Variablen ab, wie analoge Signalfrequenz, Bandbreite, Pegel, Quellenimpedanz, Rauschen von anderen Komponenten, Rauschen in der Umgebung, Empfehlungen aus Datenblättern von analogen Teilen … und vielem mehr. viele andere.
Das ist eine gute Frage, aber sie wurde bereits gestellt electronic.stackexchange.com/search?q=analog+digital+ground

Antworten (1)

Ich mag (2) aus CAD-Sicht nicht sehr, weil man dann keine separaten Netze für AGND und DGND haben kann.

In Altium können Sie eine Komponente namens "Net Tie" verwenden, um zwei Netze in einem Layout physisch zu verbinden, ohne die beiden Netze tatsächlich zu einem zusammenzuführen. Andere CAD-Tools können ähnliche Fähigkeiten bereitstellen.

Gibt es in Bezug auf die Geräuschentwicklung einen Grund, nicht mit (1) zu gehen?

Ihre Option (1) zwingt die Rückströme für die digitalen Signale, einen langen Weg zurück von der Last zur Quelle zu finden. Dies bedeutet, dass die vollständige Signalisierungsschaltung eine relativ große Schleife umfasst, was zu einer Kopplung mit anderen Schaltungsschleifen und/oder Emissionen führen kann.

Gibt es eine bessere Möglichkeit, das digitale Rauschen von meinen wertvollen analogen Schaltkreisen fernzuhalten?

Ihre Option (2) ist eine Möglichkeit.

Sie könnten auch einen kapazitiven Pfad zwischen den beiden Erdungsnetzen in der Nähe der Kreuzung der digitalen Signale bereitstellen. Allerdings kann dies aufgrund des gemeinsamen eingeschränkten Rückwegs immer noch ein gewisses Übersprechen zwischen den digitalen Signalen verursachen.

Sie können auch ein isolierendes Gerät wie einen Optokoppler oder Transformator verwenden, um jedes digitale Signal über die Lücke zwischen den beiden Masseebenen zu übertragen. Normalerweise würden Sie diese Technik aus Kostengründen nur verwenden, wenn Sie eine erhebliche Spannungsdifferenz zwischen den beiden Erdungsnetzen zulassen müssen.

Mixed-Signal-Erdung: Welcher Ansatz führt zu besserer Isolierung und analoger Leistung?
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