Ich versuche, ein PCB-Breakout-Board für einen IC zu entwerfen - den MAX86150 .
Dieser IC benötigt drei separate Stromversorgungen und hat auch drei entsprechende GND-Pins. Meine Frage ist, gibt es einen Grund, die drei separaten Massestifte nicht einfach kurzzuschließen und eine gemeinsame Masse für alle drei Netzteile in das Breakout-Board zu senden?
Ich sehe, dass Note 4 anzeigt, dass sie keinen Widerstand haben sollten, was meiner Meinung nach bedeutet, dass sie miteinander kurzgeschlossen sein sollten, aber der Schaltplan zeigt nicht, dass sie durch einen Draht verbunden sind, was mich beunruhigt, dass ich etwas nicht verstehe über "gängige Designpraktiken". Sind "gängige Designpraktiken" schicker als ... sie mit einer Spur zu verbinden?
Wenn Sie FDA-Regeln (oder ähnliches) befolgen müssen, weil dies ein Produkt ist, dann gibt es Anforderungen, die befolgt werden sollten, wenn das Design in einem Produkt verwendet werden soll.
In vielen Designs unterliegt der MAX86150 diesen Regeln hier und IEC 601-1, „Medical Electrical Equipment – Part 1: General Requirements for Safety.
Quelle: https://www.analog.com/en/technical-articles/mitigation-strategies-for-ecg-design-challenges.html
Es könnte auch bedeuten, dass der MAX86150 den folgenden Regeln unterliegen könnte:
Der Konstrukteur muss alle Szenarien untersuchen, in denen Strom zwischen Elektroden oder von Elektroden zu den Schaltungen oder zur Erdung Einzelfehlerszenarien erzeugen könnte, in denen der Strom 10 µA rms überschreiten kann. Dieser Quellen-/Senkenstrom ist eine Funktion der Frequenz, aber die 10-µA-RMS-Grenze reicht in der Frequenz von Gleichstrom bis 1 kHz. Von 1 kHz bis 100 kHz steigt der Strompegel linear mit der Frequenz an: von 10 µA rms bei 1 kHz bis 1 mA rms bei 100 kHz. Oberhalb von 100 kHz ist der Strom auf 1 mA rms begrenzt.
Quelle: https://www.analog.com/en/technical-articles/mitigation-strategies-for-ecg-design-challenges.html
Aufgrund dieser Regeln verwenden viele Designs möglicherweise separate analoge und digitale Erdungssysteme oder sogar isolierte. Im Datenblatt wird vorgeschlagen, isolierte digitale und analoge Erdungen zu verwenden (ich weiß nicht, wie die Isolierung im IC aufrechterhalten werden soll).
Wir empfehlen nach Möglichkeit dedizierte 1,8 V für VDD_ANA, andernfalls wird empfohlen, VDD_ANA von anderen Versorgungen wie VDD_DIG zu isolieren.
Sie brechen also die Gründe auf, um dem Designer Optionen zu geben, um die möglichen Isolationsanforderungen zu erfüllen.
Wenn Sie die Isolierung (oder getrennte analoge und digitale Erdungen) nicht benötigen und das Design diesen Regeln nicht unterliegt, können die Erdungen zusammengebunden werden.
Ein Problem besteht darin, Rauschen zu reduzieren und Elektroden von einem Stromkreis mit einem anderen Körper zu verbinden, oder der Stromkreis bildet eine Art Wechselstromschleife (wenn Sie jemals ein Oszilloskop berührt und sich nicht geerdet haben, werden Sie feststellen, dass der menschliche Körper eine großartige Antenne sein kann für 60Hz). Eine gute Empfehlung zur Isolierung, getrennten Erdungen und dergleichen ist Elektromagnetische Verträglichkeitstechnik .
Das Problem getrennter Gründe in ADCs und DACs ist ein häufiges Problem. Die Idee ist, zu vermeiden, dass "digitale Ströme" in die analoge Masse und umgekehrt fließen und sie dadurch verfälschen.
Ihre spezifische Frage lautet: "Soll ich diese Erdungsstifte kurzschließen?" Irgendwann müssen sie alle miteinander verbunden werden . Es ist jedoch wahrscheinlich am besten, dies nicht an den Gerätepins zu tun.
Sie müssen auch auf die analoge und digitale Vdd achten. Nicht zum Beispiel Vdd_dig in GND_ana 'entkoppeln'!
Da es sich um ein Breakout-Board handelt, wird es unweigerlich einige Kompromisse geben, um die Integrität des Geländes zu gewährleisten. Dies ist eine Designentscheidung.
Chris Stratton
Brionius
Chris Stratton
nurabha