ระนาบกราวด์หลายอันจำเป็นอย่างยิ่ง ด้วยความเคารพอย่างเต็มที่ต่อนายอ็อตต์เนื่องจากทุกสิ่งที่เขาพูดนั้นไม่ถูกต้องต่อเขาเขาก็มาถึงข้อสรุปที่ไม่สมบูรณ์เพราะละเลยการพิจารณาด้านอะนาล็อก จุดที่มิสเตอร์อ็อตต์หายไปนั้นอยู่ในส่วนอะนาล็อกของตัวเองซึ่งมีระนาบกราวด์หลายอัน - หนึ่งอันสำหรับแต่ละบล็อกการทำงานของวงจรแอนะล็อก - จัดเรียงในรูปแบบดาวพื้นเป็นข้อกำหนดสำหรับสัญญาณรบกวนต่ำ (Douglas Self " Small Signal Audio) ออกแบบ "Focal Press 2010, NwNavGuy http://nwavguy.blogspot.jp/2011/05/virtual-grounds-3-channel-amps.html) ในขณะที่การอ้างอิงทั้งสองนี้พิจารณาการออกแบบเสียงโดยเฉพาะหลักการก็มีความสำคัญมากกว่าในวงจรแอนะล็อกความแม่นยำสูงในการเก็บข้อมูลและ / หรือแอปพลิเคชันควบคุม
จากนั้นจะกลายเป็นปัญหา: เราจะนำระบบดิจิตอลมาใช้ในการออกแบบที่มีหลายระบบอนาล็อกได้อย่างไร? ความผิดพลาดคือการ "blap" PCB ที่มีระนาบพื้นเดียวและใช้เพียงเทคนิครูปแบบที่อธิบายไว้โดยนายอ๊อดที่จะหลีกเลี่ยงการรบกวนระหว่างอะนาล็อกและดิจิตอลส่วน ถ้าคุณทำเช่นนี้ประสิทธิภาพการทำงานแบบอะนาล็อกอาจได้รับเนื่องจากการรบกวนอนาล็อกเป็นอะนาล็อก
ในการออกแบบทั่วไป ADC หรือ DAC แต่ละตัวมีแนวโน้มที่จะเกี่ยวข้องกับส่วนการทำงานที่แตกต่างกันของวงจรแอนะล็อก จัดหา "เกาะ" แบบแอนะล็อกพื้นดินสำหรับแต่ละส่วนเหล่านี้ด้วยเส้นทางการส่งคืนภาคพื้นดินที่เป็นอิสระจัดเรียงในรูปแบบพื้นดินดาวกลับไปที่ "พื้นอ้างอิง" กราวด์อ้างอิงนี้ไม่จำเป็นว่าจะเป็นกราวด์แหล่งจ่ายไฟ (หรือแบตเตอรี่) หากมีผู้ควบคุมการจ่ายกำลังแบบอะนาล็อกแล้วกราวด์อ้างอิงคือพินกราวด์ของตัวควบคุม IC. สำหรับด้านดิจิทัลหมุดกราวด์ของชุดปรับแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายด้านดิจิตอล (หากแตกต่างจากที่จ่ายด้านอะนาล็อก) ก็ควรที่จะผูกกลับไปที่พื้นอ้างอิงด้วยร่องรอยที่สั้นที่สุด พื้นดินดิจิตอลควรถูกนำไปใช้เป็นเกาะโดดเดี่ยวที่มีพื้นอิสระกลับไปที่พื้นอ้างอิง
ตอนนี้เราต้องจัดการกับส่วนต่อประสานระหว่างส่วนอะนาล็อกและดิจิทัล ซึ่งรวมถึง
- แยกสัญญาณอนาล็อกและดิจิตอลบนอุปกรณ์ ADC และ DAC
- อุปกรณ์แยกต่างหากสำหรับพลังงานแบบอะนาล็อกและดิจิตอลบนอุปกรณ์เดียวกันและ
- สายควบคุมเช่น I2C หรือ PCI บัส
(1) แยกสัญญาณอนาล็อกและดิจิตอลออกจากกัน
นักออกแบบของสัญญาณผสม IC รู้ว่าพื้นดินอนาล็อกและดิจิตอลควรเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน แต่ไม่สามารถให้การเชื่อมต่อภายใน IC ได้เนื่องจากข้อ จำกัด ของรูปทรงเรขาคณิตของการเชื่อมต่อแบบตายและแบบแผ่น ดังนั้นข้อเสนอแนะมักจะเชื่อมจุดสองจุดนี้ใกล้เคียงกับ IC มากที่สุดเท่าที่จะทำได้ โปรดทราบว่านี่ไม่ใช่กรณีเสมอไป - DAC และโพเทนชิโอมิเตอร์แบบดิจิตอลจำนวนมาก (รูปแบบของ DAC) ไม่ได้มีหมุดกราวด์อนาล็อกและดิจิตอลแยกต่างหาก สำหรับอุปกรณ์เหล่านี้มีการเชื่อมต่อภายใน IC เมื่อเชื่อมต่ออะนาล็อกและดิจิตอลกราวด์เข้าด้วยกันคู่ที่รวมกันควรเชื่อมต่อกับระนาบกราวด์อะนาล็อกสำหรับส่วนของวงจรนั้น
(2) แยกอุปกรณ์อะนาล็อกและดิจิตอลออกจากอุปกรณ์เดียวกัน
เครื่องบินพลังงานเหล่านี้จะแยกจากกันแม้ว่าจะเป็นแรงดันไฟฟ้าเดียวกันก็ตาม ควรแยกระนาบพลังงานดิจิทัลออกจากแหล่งจ่ายไฟของแหล่งกำเนิด (และพลังงานแบบอะนาล็อกหากขับเคลื่อนด้วยตัวควบคุมเดียวกัน) โดยใช้เฟอร์ไรต์บีด เชื่อมต่อพลังงานดิจิตอลของ IC สัญญาณผสมกับเกาะพลังงานดิจิตอล อย่างน้อยที่สุดหลีกเลี่ยงการจ่ายอนาล็อกและดิจิตอลไปที่ขากราวด์ของ IC ด้วยตัวเก็บประจุเซรามิก (แนะนำให้ใช้ 100nF X7R / X5R ผู้ผลิต IC บางรายแนะนำตัวเก็บประจุเพิ่มเติม - ปฏิบัติตามแนวทางที่ระบุไว้ในแผ่นข้อมูล) ปฏิบัติตามแนวทางการจัดวางแนวปฏิบัติที่ดีที่สุดโดยค้นหาตัวเก็บประจุบายพาสใกล้กับพินอุปกรณ์มากที่สุด ตรวจสอบให้แน่ใจว่าตัวเก็บประจุบายพาสดิจิตอลเชื่อมต่อกับอะนาล็อกและดิจิตอลกราวด์รวมกันที่ด้านพินกราวด์ดิจิตอล ไม่ควรเชื่อมต่อที่อื่น "ในระหว่าง" หมุดอะนาล็อกและดิจิตอล โปรดจำไว้ว่าตัวจ่ายไฟบายพาสตัวเก็บประจุแบบดิจิทัลนั้นมีแหล่งกำเนิดพัลส์ปัจจุบันที่เกิดขึ้นเมื่ออุปกรณ์ดิจิตอลเปลี่ยนสถานะ ดังนั้นจึงมีกระแสไฟฟ้ากระแสสลับจากแหล่งจ่ายสัญญาณดิจิตอลผ่านตัวเก็บประจุลงในสายดิน (ด้านดิจิตอล) และย้อนกลับผ่านอุปกรณ์ไปยังหมุดพลังงานดิจิตอล - ห่วงปัจจุบันที่สามารถและจะปล่อยรังสี นี่คือเหตุผลว่าทำไมจึงต้องวางตัวเก็บประจุบายพาสให้ใกล้กับอุปกรณ์มากที่สุดเท่าที่จะทำได้ซึ่งจะเป็นการลดขนาดของลูปปัจจุบัน ลงไปในพินกราวด์ (ด้านดิจิตอล) และย้อนกลับผ่านอุปกรณ์ไปยังหมุดพลังงานดิจิตอล - ลูปปัจจุบันที่สามารถและจะปล่อยรังสี นี่คือเหตุผลว่าทำไมจึงต้องวางตัวเก็บประจุบายพาสให้ใกล้กับอุปกรณ์มากที่สุดเท่าที่จะทำได้ซึ่งจะเป็นการลดขนาดของลูปปัจจุบัน ลงไปในพินกราวด์ (ด้านดิจิตอล) และย้อนกลับผ่านอุปกรณ์ไปยังหมุดพลังงานดิจิตอล - ลูปปัจจุบันที่สามารถและจะปล่อยรังสี นี่คือเหตุผลว่าทำไมจึงต้องวางตัวเก็บประจุบายพาสให้ใกล้กับอุปกรณ์มากที่สุดเท่าที่จะทำได้ซึ่งจะเป็นการลดขนาดของลูปปัจจุบัน
(3) สายควบคุมเช่นบัส I2C และ / หรือ PCI
จนถึงตอนนี้เรามีปัญหาในการเชื่อมต่อสายควบคุมจากตัวควบคุมขนาดเล็กกับอุปกรณ์สัญญาณแบบผสมเนื่องจากสายเหล่านี้ต้องมีความหมายข้ามจากด้านดิจิตอลไปยังด้านอะนาล็อก ในการนี้ให้ปฏิบัติตามคำแนะนำของ Mr. Ott ในการให้สะพานเชื่อมระหว่างภาคอนาล็อกและดิจิตอล สำหรับเกาะอะนาล็อกแต่ละเกาะที่มีสายควบคุมเชื่อมต่อไปยังด้านดิจิตอลให้จัดเตรียมบริดจ์จากพื้นดินอะนาล็อกแต่ละอันไปยังพื้นดินดิจิตอลและกำหนดเส้นทางสายสัญญาณโดยตรงผ่านสะพานนั้น คุณอาจมีบริดจ์ตัวเดียวที่เชื่อมต่อกับกราวด์อนาล็อกมากกว่าหนึ่งขึ้นอยู่กับรูปแบบและความซับซ้อนของวงจรจริง นั่นเป็นที่ยอมรับได้ - ประเด็นสำคัญคือการกำหนดเส้นทางของสายควบคุมที่มีเสียงดังทั้งหมดบนสะพาน เหตุผลของเรื่องนี้อธิบายไว้ในบทความของ Mr. Ott
สรุปเทคนิคข้างต้นจะทำงานได้ดีกว่าระนาบกราวด์เดียว แต่จำเป็น การอภิปรายข้างต้นไม่มีการคัดค้านหรือลบทิศทางของ Mr. Ott ในการจัดวางอย่างระมัดระวังและรู้อยู่เสมอว่ากระแส DC และ AC นั้นไหลอยู่ที่ใด ( ทั้งสองเส้นทาง - ส่งและส่งกลับ) เราเตอร์อัตโนมัติส่วนใหญ่จะมีปัญหาในการให้ผลลัพธ์คุณภาพตามที่กล่าวไว้ข้างต้น คุณจะต้องทำการกำหนดเส้นทางด้วยมือเสมอ - เทคนิคที่ช่วยประหยัดเวลาที่เป็นไปได้คือการกำหนดเส้นทางของวงจรเกาะโดยอัตโนมัติ แอปพลิเคชั่นเค้าโครง PCB บางส่วนมีการสนับสนุนที่อ่อนแอสำหรับการสร้างสะพานภาคพื้นดินแบบแอนะล็อกเป็นดิจิทัล หากซอฟต์แวร์ของคุณได้รับการสนับสนุนอย่างชัดเจนคุณอาจถูกบังคับให้เข้าสู่สถานการณ์ที่คุณแทนที่ข้อผิดพลาดที่ตรวจพบโดยกระบวนการ DRC
