Как реализовать аналоговую плоскость заземления

Я видел эту картину в ряде таблиц Atmel. Это из таблицы ATTiny48 / 88 .

Может кто-нибудь объяснить в деталях, как правильно реализовать это на двухслойной плате? Я должен представить, что плоскость аналогового заземления должна быть каким-либо образом подключена к плоскости цифрового заземления на печатной плате, или это происходит внутри AVR? Должна ли пунктирная линия восприниматься буквально с точки зрения формы и протяженности плоскости аналогового заземления (на диаграмме нет размеров, поэтому я сомневаюсь в этом)?

Во-первых, вам, вероятно, не нужны изолированные основания. Он используется, когда обратный ток вызывает проблемное смещение (большие токи), широкие параллельные шины данных, быстрое время нарастания / спада (диаграммы с закрытыми глазами) и медные заливки антенны. Используйте хорошие методы развязки и не беспокойтесь об этом, пока он не сломается.

В противном случае, следующее, что нужно попробовать, - это прямое соединение без дополнительных сопротивлений / фильтрации. Подключите AGND и GND только в одной точке с относительно толстыми (т.е. с малой индуктивностью) трассами на источнике питания. Это иногда называют звездой земли при соединении нескольких изолированных земель. Это гарантирует, что возвратные токи от некоторых компонентов не влияют на напряжение смещения для других компонентов. Шум исходит не только от приемника, но и от источника: если вам нужно изолировать заземление, изолируйте, отфильтруйте и подключите соответствующие шины напряжения. Это так же просто, как разделение (на правильное заземление - помните, что колпаки передают шум) с колпаками на землю и, если необходимо, ферритовыми шариками или катушками индуктивности между эквипотенциальными шинами.

Изучите геометрию возвратного тока перед дальнейшей модификацией системы заземления.

Я использовал эту технику раньше (на 4-х слоях, а не на 2, но она все еще сохраняется), и я нашел несколько преимуществ и недостатков в этом. То, о чем они конкретно говорят, это остров заземления, который является не GND, а AGND, который привязан к GND в одной единственной точке, возможно, через небольшой импеданс. Я не уверен, есть ли у ATMEL отдельный вывод AGND, но наш dsPIC сделал. В этом случае нет никакой связи, кроме индуктора между VCC и AVCC, и обход не должен пересекаться с VCC на AGND или AVCC на GND. Все аналоговые сигналы относятся к AGND (т. Е. Делители напряжения, колпачки сглаживания и т. Д.). Весь смысл в том, чтобы не допустить загрязнения всех аналоговых цифровых цепей, создающих шум.

Что касается реализации их техники, они просто говорят, что протяженность этого острова AGND будет примерно охватывать этот угол микро, а также все обходы между AVCC и AGND и вашими аналоговыми измерительными цепями. Он не должен распространяться полностью на входные порты для измерения напряжения и т. Д., Но, по крайней мере, на резистор нижней стороны делителя напряжения и крышку сглаживания, а также на любые аналоговые входные усилители и их источники питания. По AVCC я имею в виду VCC после фильтрации индуктором.

Мы экспериментировали с различными импедансами, которые соединяли GND и AGND, и обнаружили, что резистор 10 Ом работает хорошо, чтобы изолировать шум на цифровой земле. Если импеданс слишком высок, микро не будет счастлив, потому что он ожидает того же потенциала постоянного тока на двух основаниях. В нашем случае у нас был отдельный малошумящий LDO, питающий AVDD, и мощный, с шумным понижающим преобразователем, питающий множество устройств на цифровом VDD. Изоляция, которую вы бы достигли (чтобы шумные цифровые материалы не загрязняли ваши аналоговые рельсы) меньше, если использовать только индуктор и отдельный заземляющий островок, как показано в этой таблице, но это гораздо проще реализовать.

Простой тест, чтобы проверить, улучшаете ли вы свой аналоговый рельсовый шум, состоит в том, чтобы использовать АЦП для преобразования значения постоянного тока и вывести на экран необработанные измерения на гистограмме или выполнить стандартное вычисление в Excel. В идеальном / свободном от шума мире вы не будете иметь различий в этом измерении, но в реальном мире у вас есть определенное количество отклонений, пропорциональных вашим уровням шума.

Я не согласен с Натаном 10$\Omega$резистор. Заземление является священным и должно быть заземлено, то есть как можно меньше разности напряжений. Если ваша аналоговая схема рассеивает 3 мА, у вашего аналогового заземления уже будет смещение 30 мВ.

Я согласен с одной связью между двумя заземлениями, но затем с помощью ферритового шарика.