คุณจะเลือกตัวเหนี่ยวนำสำหรับเชื่อมต่อระนาบกราวด์แยกกันได้อย่างไร

บนกระดานที่มีระนาบกราวด์อะนาล็อกและดิจิตอลแยกต่างหากที่เชื่อมต่อที่เดียวการเชื่อมต่อมักทำกับตัวเหนี่ยวนำ ตัวเหนี่ยวนำนี้ถูกเลือกอย่างไร เห็นได้ชัดว่ามันต้องสามารถจัดการกระแสได้เพียงพอ แต่ปัจจัยอื่น ๆ ที่สำคัญ?

ฉันสนใจประเภทตัวเหนี่ยวนำมากกว่าค่าเนื่องจากฉันคาดว่าจะลองใช้ค่าที่แตกต่างกัน

noise ground inductor

— จีนน์พินดาร์
แหล่งที่มา

0 Henries เป็นสิ่งที่คุ้มค่า การเชื่อมต่อบริเวณที่มีตัวเหนี่ยวนำหมายความว่าพวกเขาจะไม่ได้รับการเชื่อมต่อที่ความถี่สูงดังนั้นพวกเขาจึงไม่ได้อีกต่อไป มันไม่ได้ฟังเหมือนความคิดที่ดี

— Olin Lathrop

แนวคิดทั้งหมดคือคุณไม่ต้องการให้พวกเขาเชื่อมต่อด้วยความถี่สูง มันควรจะเก็บเสียงจากส่วนดิจิตอลให้ห่างจากอะนาล็อก

— Jeanne Pindar

ใช่ฉันเคยได้ยินเรื่องนี้สองสามครั้ง แต่มันไม่ได้เพิ่มขึ้น การเชื่อมต่อบริเวณจริงจะไม่ส่งเสียงดังเนื่องจากกราวด์เป็นการอ้างอิงไม่ใช่เสียงรบกวน หากคุณต้องการเก็บกระแสกลับความถี่สูงออกจากพื้นอะนาล็อกให้เชื่อมต่อพวกเขาในที่เดียวด้วยโทโพโลยีที่เหมาะสมอย่าพยายามปิดกั้นความถี่สูง การเล่นบริเวณกรองเกมจะทำให้เกิดปัญหามากกว่าที่จะแก้

— Olin Lathrop

@OlinLathrop Hallelujah! คำพูดที่แท้จริงยังไม่ได้รับการพูด ฉันเกลียดที่จะต้องจัดการกับการออกแบบที่มีการเหนี่ยวนำโดยเจตนาในพื้นดิน "แต่มันเคยทำงาน ... "

— Adam Lawrence

ฉันไม่เคยรู้เลยว่าความจริงแล้วคำพูดที่ว่ากระแสย้อนกลับในระนาบกราวด์ต้องการไหลไปทางขวาภายใต้ตัวนำที่แบกกระแสไฟฟ้าไปข้างหน้า จนกว่าฉันจะเห็นวิดีโอเล็ก ๆ นี้: youtube.com/คุณอาจต้องการส่งต่อไปที่ประมาณ 12'00 "

— jippie

คำตอบ:

โรงเรียนแห่งความคิดอีกอย่างคือลืมตัวเหนี่ยวนำและระนาบกราวด์ แทนที่จะใช้ระนาบทึบ แต่ให้ใช้การจัดวางและการจัดเส้นทางอย่างระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่าสัญญาณดิจิตอล / อนาล็อกอยู่ในส่วนที่เกี่ยวข้องของ PCB

แบบ

จากรูปด้านล่างคุณสามารถเห็น (สำหรับสัญญาณความเร็วสูง) กระแสไหลกลับส่วนใหญ่อยู่ใกล้กับร่องรอยมาก (x คือระยะทางจากจุดศูนย์กลางร่องรอย) h คือความสูงร่องรอยเหนือระนาบ):

กระแสปัจจุบัน

ไม่มีเวลาไปดูรายละเอียดเพิ่มเติมในขณะนี้ (จะลองและเพิ่มมากขึ้นในภายหลัง) แต่นี่คือลิงค์เชื่อมโยงที่ยอดเยี่ยมในหัวข้อ:

Henry Ott - ผังสัญญาณผสม
TI - แนวทางโครงร่างความเร็วสูง

— Oli Glaser
แหล่งที่มา

วิธีหนึ่งในการรับค่าเหล่านี้โดยพื้นฐาน 100% คือการทำอวนแยกสำหรับแต่ละพื้นที่ย่อยจากนั้นเชื่อมต่อพวกเขากับระนาบกราวน์หลักในที่เดียว กระแสระนาบกราวด์หลักจะมีกระแสไหลย้อนกลับที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ระหว่างบล็อคการทำงานเท่านั้น แต่จะไม่มีกระแสที่น่ารังเกียจภายในบล็อก

— Olin Lathrop

+1 สำหรับการเชื่อมโยงไปยังบทความของ Henry Ott จีนน์คุณควรอ่านมัน

— Rocketmagnet

โดยหลักการแล้วพื้นดินของคุณควรเป็น 0 V ทุกที่ดังนั้นแรงดันตกเนื่องจากความต้านทานใด ๆ หมด

แลงตั้งข้อสังเกตว่าการเชื่อมต่อบริเวณที่มีตัวเหนี่ยวนำหมายความว่าพวกเขาจะไม่ได้รับการเชื่อมต่อที่ความถี่สูง ถูกต้อง. แต่ถ้าคุณแยกส่วนดิจิตอลและอะนาล็อกออกจากกันอย่างสมบูรณ์สำหรับความถี่สูงคุณไม่จำเป็นต้องใช้เส้นทางย้อนกลับสำหรับพื้นดินทั้งคู่ สิ่งนี้เหมาะสมหากคุณบล็อกสัญญาณรบกวนความถี่สูงในการเชื่อมต่ออื่น ๆ ทั้งหมด แหล่งจ่ายไฟและสัญญาณ ฉันใช้ตัวป้องกันเสียงรบกวนของ Murata BLM สำหรับสิ่งนี้; BLM18PG221SN1มีความต้านทาน DC ของ 100 mΩสูงสุดและความต้านทาน 220 Ωที่ 100 MHz

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

เมื่อรวมกับตัวเก็บประจุคุณจะได้รับตัวกรองลำดับที่สองซึ่งจะจัดการกับเสียงไมโครคอนโทรลเลอร์ ความต้านทานต่ำหมายถึงแรงดันไฟฟ้าตกขั้นต่ำในแรงดันไฟฟ้าที่จ่าย

หากคุณสามารถป้องกันสัญญาณรบกวน HF ห่างจากส่วนอะนาล็อกคุณสามารถจับคู่ทั้งสองบริเวณโดยตรง แต่ ณ จุด 1

เมื่อฉันทำงานกับลูกปัดเฟอร์ไรต์แบบมีสายของ Philips Audio บางครั้งใช้เพื่อเชื่อมต่อกราวด์ดิจิตอลและอนาล็อก:

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

ความต้านทานกระแสตรงอยู่ในช่วงมิลลิโอห์ม แต่อย่างที่แลงบอกว่าพวกมันจะชดเชยกราวด์สำหรับ HF ถ้าคุณยอมให้มันผ่านไปด้านอะนาล็อก

— stevenvh
แหล่งที่มา

มันจะดีกว่าถ้ามีระนาบกราวด์ทึบหนึ่งอันและแบ่งเลย์เอาต์บอร์ดของคุณออกจากกัน

— Ruslan Migi
แหล่งที่มา

ไม่ใช่ในทุกกรณีไม่ใช่บางครั้งมันจะดีกว่าถ้ามีสองอัน ในการออกแบบส่วนใหญ่ฉันได้พบมันจะดีกว่าที่จะมี นอกจากนี้ยังขึ้นอยู่กับปัจจัยอื่น ๆ อีกมากมาย หากสายกราวด์ของคุณมีสัญญาณรบกวนอยู่แล้วหรือมีแหล่งกำเนิดเสียงในโหมดทั่วไปขนาดใหญ่อาจเป็นประโยชน์สำหรับการมีสองบริเวณ

— Spike แรงดัน

หากบอร์ดมีการผสม SMPS และส่วนอะนาล็อกและดิจิตอลระนาบกราวด์จะต้องแยกออก

— Sparky256