別々のグランドプレーンを接続するためのインダクタをどのように選択しますか?


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アナログとデジタルの別々のグランドプレーンが1箇所で接続されているボードでは、多くの場合、接続はインダクタで行われます。このインダクタはどのように選択されますか?明らかに十分な電流を処理できる必要がありますが、他に重要な要素は何ですか?

さまざまな値を試すことを期待しているため、値よりもインダクタのタイプに興味があります。


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0ヘンリーズは良い値です。インダクタでグランドを接続すると、高周波で接続されなくなるため、グランドではなくなります。これは良い考えのようには聞こえません。
オリンラスロップ

全体的な考えは、高周波で接続されたくないということです。デジタルセクションからのノイズをアナログセクションから遠ざけることになっています。
ジャンヌピンダー

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はい、私はこれを数回聞いたことがありますが、合計されません。グランドはノイズではなく基準であるため、真のグランドを接続してもノイズは拡散しません。高周波のリターン電流をアナロググランドから離したい場合は、高周波をブロックしようとせずに、正しいトポロジで1か所に接続してください。根拠をフィルタリングするゲームをプレイすると、解決するよりも多くの問題が発生します。
オリンラスロップ

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@OlinLathropハレルヤ!真実の言葉は話されていません。地面に意図的なインダクタンスがある設計に対処するのが嫌いです。「しかし、以前は機能していました...」
アダムローレンス

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グランドプレーン内の逆電流が、順方向電流を運ぶ導体の真下を流れたいというステートメントが実際にどれほど真実であるかを私は決して理解していませんでした。この小さなビデオを見るまで:youtube.com
...

回答:


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もう1つの考え方は、インダクタとスプリットグランドプレーンを忘れることです。代わりに、ソリッドプレーンを使用しますが、注意深い配置とルーティングを使用して、デジタル/アナログ信号がPCBのそれぞれの部分に留まるようにします。

レイアウト

下の図によると、(高速信号の場合)リターン電流のほとんどがトレースに非常に近く流れています(xはトレースの中心からの距離、hはプレーン上のトレースの高さ)。

電流の流れ

すぐに詳細を説明する時間はありません(後でさらに追加してみます)が、このテーマに関するいくつかの優れたリンクを次に示します。

Henry Ott-混合信号レイアウト
TI-高速レイアウトガイドライン


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これらの値を基本的に100%にする1つの方法は、サブグランドごとに個別のネットを作成し、それらを1か所でメイングランドプレーンに接続することです。メイングランドプレーン電流、機能ブロック間で避けられない戻り電流のみを運びますが、ブロック内の潜在的に厄介な電流は運びません。
オリンラスロップ

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Henry Ottの記事へのリンクについては+1。ジャンヌ、あなたはそれを読むべきです。
Rocketmagnet

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理想的には、グラウンドはどこでも0 Vである必要があるため、インピーダンスによる電圧降下はなくなります。

Olinは、グランドをインダクタで接続すると、高周波で接続されなくなるため、グランドではなくなることを指摘しています。そのとおりです。ただし、デジタルとアナログの部品を高周波用に完全に分離する場合、それらのグラウンドリターンパスも必要ありません。これは、他のすべての接続で高周波ノイズをブロックする場合にのみ意味があります。電源と信号。これにはMurata BLMノイズサプレッサーを使用しました。BLM18PG221SN1は 100mΩの最大のDC抵抗を有し、100 MHzで220Ωのインピーダンス。

ここに画像の説明を入力してください

コンデンサと組み合わせると、そのマイクロコントローラーのノイズに対処する2次フィルターが得られます。低抵抗とは、供給電圧の最小電圧降下を意味します。

アナログパーツからHFノイズを遠ざけることができる場合は、両方のグランドを直接結合できますが、1ポイントです。

私がPhilips Audioで働いていたとき、ワイヤードフェライトビーズがデジタルとアナログのグランドを接続するために時々使用されました。

ここに画像の説明を入力してください

DC抵抗はミリオームの範囲ですが、Olinが言うように、アナログ側への通過を許可すると、HFのグランドをオフセットします。


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単一のグランドプレーンを使用し、ボードレイアウトを分割する方が、グランドを分割するよりも優れています


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すべての場合ではありませんが、場合によっては2つの方が良い場合もあります。私が遭遇したほとんどのデザインでは、それを持っている方が良いです。また、他の多くの要因にも依存します。メイングランドがすでにノイズであるか、大きなコモンモードノイズソースがある場合は、2つのグランドを使用すると有利な場合があります。
電圧スパイク

ボードにSMPS電源とアナログセクションとデジタルセクションが混在している場合、グランドプレーンを分割する必要があります。
Sparky256
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