Vierschichtige analoge Platine, sollte ich Masse auf die obere und untere Schicht gießen?

Ich entwerfe jetzt eine analoge Platine mit vier Schichten für die 24-Bit-ADC-basierte Biopotential-Signalerfassung. Ich habe Masse- und Stromversorgungsebene auf der zweiten und dritten Schicht. Die meisten analogen Signalspuren befinden sich auf der obersten Schicht. Die Masseebene befindet sich auf der zweiten Schicht.

Die Frequenz der Platine beträgt etwa 1,5 Hz bis 3,79 kHz. Die Boardgröße beträgt etwa 4 "x5". Der ADC, den ich verwende, ist der ADS1298 von TI, mit analogem Front-End durch Operationsverstärker und Instrumentenverstärker.

Meine Frage ist, sollte ich Boden auf den offenen Bereich der oberen und unteren Schichten gießen? Wird das den Signalen etwas Gutes tun? oder wird es dadurch schlimmer?

Und die Frequenz ist?
1,5 Hz ~ 3,79 kHz
Bei diesen Frequenzen wird es wahrscheinlich nicht den geringsten Unterschied machen.
Die richtige Antwort wird immer It Depends sein . Je mehr Informationen Sie zu Ihrer Frage hinzufügen können, desto bessere Antworten können Ihnen die Leute geben. Sie haben jetzt beispielsweise die Häufigkeitsanforderungen hinzugefügt. Idealerweise fügen Sie Informationen über Ihren ADC hinzu, möglicherweise die Schaltpläne, die Platinengröße, wenn Sie vorhaben, ihn in einer abgeschirmten Box zu montieren usw. Je mehr Informationen, desto bessere Antworten.
Wenn Sie nach geringem Rauschen suchen, sollten Sie darauf achten, welche Stromversorgungsebenen unter welche Signale gehen (einschließlich der Erde, insbesondere wenn sie unsymmetrische digitale Ströme führt).
Geringes Rauschen ist aufgrund der kleinen Amplitude der Biopotentialsignale eine wichtige Anforderung an das System.

Antworten (2)

Die eigentliche Frage ist, würde das Hinzufügen kleiner 1pf-0,01pf-Kondensatoren zur Masse rund um meine Signalspur zur Masse helfen? Die Antwort ist nicht wirklich. Manchmal benötigen Sie Kupfergüsse für superhochohmige Eingänge wie die Eingänge zum INA116 oder OPA129 , sie haben eine Schutzleiterbahn, die um das Signal herum verläuft, um Leckagen durch die Leiterplatte zu halten. RF ist eine andere Sache, vor der Sie sich abschirmen müssten. Ein besserer Weg, um in einer analogen Signalkette für geringes Rauschen zu entwerfen, ist dies:

Wählen Sie den richtigen Operationsverstärker für den Verstärker der ersten Stufe, filtern Sie richtig und minimieren Sie Ihr Rauschen in Ihrem Signalbandpass. Sobald Sie das Signal verstärkt haben, spielt es keine Rolle, 100 nV Rauschen sind nichts gegen 5 V oder was auch immer Ihre Schiene ist. Der Schlüssel ist, das Signal am Eingang der Platine zu beobachten. Wenn Sie ein guter PCB-Designer mit geringem Rauschen sein wollen, denken Sie an die PCB in parasitärer Hinsicht. IE: Spuren haben eine Kapazität zwischen sich und andere Schichten und die Leiterplatte hat auch einen Widerstand, er ist ziemlich hoch, aber immer noch da. Ein gutes Buch ist Electromagnetic Compatibility Engineering von Henry W. Ott, das Ihnen hilft, die Details herauszuarbeiten.

Die Güsse machen das Löten schwer. In Ihrer Anwendung ist es am wichtigsten, eine sehr gute Abschirmung zum Signal (HF-Qualität) von der Elektrode zum ADC bereitzustellen und auch eine möglichst saubere Stromversorgung bereitzustellen. Mach es nur vorsichtig, es wird gut funktionieren. Ziehen Sie einen Antialiasing-Filter in Betracht. Bist du dir sicher mit der Bandbreite? Kommt mir etwas hoch vor.

Vierschichtige analoge Platine, sollte ich Masse auf die obere und untere Schicht gießen?
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