Sternpunkt in Schaltplänen

Ich habe irgendwo gelesen, dass in einem gemischten Signal ckt der analoge Teil und der digitale Teil besser sein sollen, wenn sie unterschiedliche Stromschienen und Masseleitungen haben, aber um ein Aufschwimmen des Bodens zu vermeiden, müssen die unterschiedlichen Masseleitungen und Stromleitungen sein an einem als Sternpunkt bezeichneten Punkt verbunden, so dass es einen einzigen Erdungspunkt und einen einzigen Strompunkt gibt. Aber kann das jemand besser erklären, ich möchte im Grunde verstehen, warum ein Sternpunkt verwendet wird und welche Vorteile er in einem Mixed-Signal-Board hat.

Ich benutze selten separate Flugzeuge; Sternausrichtung ist nicht unbedingt eine gute Lösung - dies ist sehr anwendungsabhängig.

Antworten (2)

Es hängt wirklich von Ihrer Schaltung ab und davon, wie die digitalen und analogen Teile miteinander interagieren.

In der folgenden Schaltung haben Sie beispielsweise rechts eine reine Digitaluhr und links einen Funkempfänger. Um die Menge an digitalem Rauschen, das die analoge Seite erreicht, zu minimieren, ist es ratsam, die Masse und die Schiene so nahe wie möglich an den Versorgungsanschlüssen mit der Einpunkt-Stern-Methode anzuschließen. Auf diese Weise schleifen digitale Ströme nur um die Drähte auf der digitalen Seite und umgekehrt.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Wenn jedoch die digitale Seite stark mit der analogen Seite interagiert, ist es anders.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung

In der obigen Schaltung sind sternförmig verbundene Masse und Leistung tatsächlich schädlich, da die Rückströme für die digitalen Signale alle durch den Sternpunkt zum Mikro zurückfließen müssen.

Für diese Art von Schaltung sind integrierte einzelne Masse- und Stromversorgungsebenen mit entsprechendem Layout, um die Signalschleifen so kurz wie möglich zu halten, viel besser.

Da fast alle Leiterplatten dazu neigen, Signale zu mischen, ist oder sollte eine gemeinsame Masseebene der Standardansatz sein. Bei Bedarf kann eine gelegentliche Masseinsel, die sich normalerweise in einer Ecke befindet, um kein Loch in der Hauptmasseebene zu erzeugen, für alle sehr empfindlichen Schaltkreise isoliert werden.

Einfach ausgedrückt, wenn Sie die Masse jedes Abschnitts der Platine (analog, digital usw.) mit einem einzigen Punkt verbinden, können Sie ziemlich sicher sein, dass sie alle auf dieselbe Spannung ("Masse") bezogen sind. Wenn Sie einen Bus haben, der über die Platine geht, den Sie als Masse bezeichnet haben, kann sich die Spannung entlang des Busses aufgrund von Widerstand, Induktivität usw. ändern, sodass verschiedene Teile der Schaltung, die an verschiedenen Punkten entlang des Busses angeschlossen sind, möglicherweise nicht auf die referenziert werden gleiche Spannung. Außerdem besteht die Möglichkeit von Masseschleifen, die dazu führen können, dass einige "Massen" ein höheres Potential als die gewünschte Masse haben. Die Sternerdung hilft, dies zu minimieren. Siehe diesen Artikel von Analog Devices, in dem die Erdungsmethoden erklärt werden.

gleiches gilt für die stromschienen ?
Sie sollten die analoge Masse, die digitale Masse und die Erdung getrennt halten und sie nur an einem einzigen Punkt in der Nähe der Quelle anschließen. Dies gilt nur für die Stromschienen, also weiß ich nicht, was Sie fragen ...?
Ja, aus den gleichen Gründen kann es eine gute Idee sein, dies auch mit der positiven Schiene zu tun.