Wo lege ich digitale Masse in einer Dual-Rail-Mixed-Signal-Schaltung an?

Natürlich müssen alle Erdungen (analog und digital) elektrisch verbunden sein, da das Nichtverbinden zu endlosen Problemen führt. Verwenden Sie, wie Neil_UK vorschlägt, ein Sternerdungsschema, siehe diesen Artikel . Dadurch soll verhindert werden, dass die durch die Masseanschlüsse fließenden Ströme Spannungen in die Masse anderer (nicht verwandter) Stromkreise einführen.

Minimieren Sie Schaltgeräusche, die von Ihren Schaltungen erzeugt werden, indem Sie die Schleifen kurz halten , d. h. das Hinzufügen von Kondensatoren zur Entkopplung der Stromversorgung über die Versorgungspins aller einzelnen ICs und insbesondere der Logik-ICs. Die Verwendung von 2 Kondensatoren unterschiedlicher Größe wie 100 nF und 100 pF parallel ist im Allgemeinen eine gute Idee.

Je höher die Geschwindigkeit eines Chips ist, desto schneller sind seine Übergänge und desto mehr Obertöne werden erzeugt. Wenn Sie den 74AHC aus Leistungsgründen nicht benötigen, würde ich bei einer langsameren Version wie 74HC bleiben.

Ich würde hier und da 10 uF in die Versorgungsleitungen stecken, 10 uF-Kappen bringen bei hohen Frequenzen (über 1 MHz) nicht so viel. 100 nF sind besser, verwenden Sie also auch diese, und 1 nF oder 100 pF eignen sich am besten für hohe Frequenzen, sodass es normalerweise nicht schadet, diese ebenfalls hinzuzufügen (einen Platz dafür). Beachten Sie, dass Sie auf einer Leiterplatte einfach einen Platz für einen Kondensator hinzufügen und später entscheiden können, ihn nicht zu verwenden. Das Hinzufügen eines Kondensators an einer Stelle, an der es keinen Platz dafür gibt, ist viel schwieriger.

Die digitale Masse sollte auf jeden Fall auf dem gleichen Potential wie Ihre analoge Masse liegen. Tatsächlich sollten Sie die analoge Präzisionserdung als „Sternpunkt“ für alle anderen Erdungen verwenden.

Das mag seltsam erscheinen, aber es stellt sicher, dass alle Ströme, die auf einem der Gründe fließen, insbesondere auf dem Grund der Stromversorgung und den digitalen Rückleitungen, keine Spannungsabfälle erzeugen, die irgendwo aufgenommen werden.

Vor einigen Jahren einen IC gestartet, mit viel Onchip-Übersprechen zwischen den SPI-Konfigurationsregistern und den verschiedenen analogen Funktionen, die konfiguriert werden.

Wir haben das Übersprechen bald beendet, indem wir 100-kOhm-Widerstände (Polysilizium) und 10-pF-Onchip-Kappen zwischen jedem Konfigurationsbit und der zu konfigurierenden analogen Schaltung hinzugefügt haben. Wir haben CMOS-Schnittstellen verwendet, daher waren die 100 kOhm akzeptabel.

Zusammenfassung: Ich schlage vor, Sie schaffen eine dritte Region zwischen dem präzisen Analog und dem verrauschten Digital. Diese Region enthält Puffer mit privater Leistungsfilterung, und die Signale, die zwischen analog und digital hin und her laufen, werden in der neuen 3. Region gepuffert. Die gepufferten Signale, die zum Analogsignal laufen, erhalten 100-kOhm-Widerstände und 10-pF-Kondensatoren, die mit der analogen Masse verbunden sind, um die Flanken der Steuersignale zu verlangsamen und keinen Müll zu injizieren.

Beispiele für diese Denkweise finden Sie in den 24-Bit-ADC-Datenblättern von Linear Technology, insbesondere im Anwendungs-/PCB-Abschnitt, in dem die Puffer- und Isolationswiderstände usw. aufgeführt sind.