Чтение с аналогового магнитометра с Raspberry Pi

Это не специально для АЦП, а для смешивания аналоговых и цифровых схем в одном устройстве.

Цифровые схемы обычно довольно шумные, и вы хотите, чтобы этот шум был как можно дальше от аналоговой части вашей схемы, и часть этого заключается в разделении двух систем.

• Во-первых, вы хотите убедиться, что у вас хорошая развязка на шинах питания, и, похоже, вы это сделали.

• Во-вторых, вы хотите, чтобы цифровые сигналы (в вашем случае линии данных и особенно часы) были отделены от любых аналоговых сигналов, чтобы минимизировать перекрестные помехи.

• Наконец, вы хотите разделить цифровой источник питания, если можете, и иметь одно соединение с шиной, если не можете. В вашем случае это будет означать соединение AGND и земли для вашего магнитометра вместе, а также развязку компонентов, а также наличие одного провода или дорожки, соединяющей цифровую землю, то же самое для питания.

В зависимости от того, насколько точным вы пытаетесь быть, в этом может не быть необходимости , но они помогают для более требовательных аналоговых схем.

Редактировать: что касается одного заземляющего соединения, представьте, что у вас есть аналоговая заземляющая плоскость и цифровая заземляющая плоскость, и ваша аналоговая плоскость соединяется с цифровой плоскостью в месте, где есть шум 0,1 В. Предполагая, что у вас хорошая развязка, это не должно быть проблемой, потому что на вашей шине Vcc будет такой же шум, и ваш аналоговый сигнал будет видеть только разницу между Gnd и Vcc, которая должна быть достаточно стабильной. Ваши аналоговые сигналы будут иметь шум 0,1 В относительно источника питания/цифровой земли, но, поскольку шум одинаков для всей аналоговой схемы, это не имеет значения.

Теперь давайте предположим, что ваш АЦП подключен к тому же месту с шумом 0,1 В, а ваш магнитометр подключен к месту с шумом 0,2 В. Опять же, источник питания для каждого чипа будет иметь одинаковый шум (из-за развязки), поэтому по отдельности чипы не будут видеть шум. Однако, когда вы подаете сигнал от магнитометра (который имеет 0,2 В шума поверх него) на АЦП (у которого земля имеет 0,1 В шума), АЦП увидит 0,1 В шума в сигнале магнитометра.

Ситуация такая же плохая, когда вы сплавляете плоскости вместе, потому что теперь земля аналоговых цепей будет видеть большие токи от цифровых цепей, а каждая аналоговая цепь будет видеть различное напряжение для земли.