Может ли наземная плоскость излучать шум?

У меня есть 3 отдельных основания в моем проекте:

  • AGND - Аналоговая земля очень тихая, очень маленькие относительно плавные токи
  • PGND — заземление питания, используемое для конденсаторов байпаса питания и цепей, связанных с блоком питания, работает менее тихо.
  • DGND - Грязная земля для цифровых устройств, драйверов светодиодов, реле и прочего, что вызывает ужасные быстрые переходные процессы и сильные скачки тока.

Эти заземления проходят по отдельным дорожкам/проводам обратно к «звезде» на плате блока питания.

В: Если я создаю заземляющую область, которая является DGND («грязной» землей), будет ли она с большей или меньшей вероятностью излучать шум, который может быть уловлен окружающей схемой, в отличие от создания обычных дорожек схемы DGND и использования другого заземления. как PGND для наземной плоскости?

Обычно мы думаем о земле как о пути с низким уровнем шума и низким импедансом. Но если это на самом деле очень шумно, как «грязная» земля, которая может видеть достаточно тока, чтобы вызвать всплески 100 мВ по сравнению с обычной «спокойной» землей, подходит ли это для заземляющего слоя или шум в большой плоскости причинит больше вреда, чем хороший?

Похоже, что вам не хватает некоторых обходных конденсаторов на линиях питания, и / или дорожки заземления должны быть шире, чтобы иметь более низкий импеданс. Когда заземляющие плоскости переходят на другой слой, сшейте их вместе множеством маленьких переходных отверстий. Вы проверяли эти проблемы?
Да, теоретически, если источник тока зашунтирован достаточно хорошо, а импеданс дорожки/проводов достаточно велик, переходные выбросы должны быть устранены. Но на практике это просто не так. В частности, у меня есть светодиодный драйвер, который настолько быстр, что никакие обходы не устраняют шум. Я играл с ним целый день, пробуя разные вещи, и это даже не имело большого значения. Выкинь светодиоды и все будет отлично. Светодиоды в, большой шум. Поэтому я использую совершенно отдельную «грязную» землю. Это, конечно, исправляет это.
Напряжение и шум могут существовать только от точки к точке. Таким образом, плоскость GND может быть «шумной», только если по ней протекают большие и переменные токи. Есть хороший шанс, что ваша ситуация будет значительно улучшена, если вы просто создадите одну заземляющую пластину (вместо трех) с как можно более низким импедансом. Вы не сможете получить 100 мВ от точки к точке на медной плоскости. Используйте интеллектуальное размещение компонентов, чтобы свести к минимуму расстояние, пройденное сильными токами на плоскости. Рассмотрите возможность добавления дополнительной меди и переходных отверстий, чтобы облегчить более высокие токи GND.
Каков ваш проект? Я имею в виду, у вас есть сигналы низкого напряжения с выходами с высоким последовательным сопротивлением? Если нет, вам, вероятно, не нужна аналоговая земля. Отделение PGND от цифрового GND также кажется плохой идеей, если ваши обходные заглушки подключены к PGND. Байпасные колпачки должны быть как можно ближе к контактам микросхемы, которые они обходят, и должны быть подключены к той же сети питания. В противном случае почти бессмысленно иметь обходные заглушки.

Ответы (2)

Всплеск, который вы видите на заземляющем слое, на самом деле является разницей напряжений из-за тока, протекающего через обратный путь от вашего драйвера. Большие, высокоскоростные изменения тока создают разность напряжений в различных точках обратного пути из-за его индуктивности. Чтобы шум не просачивался в другие схемы, вы можете попробовать следующие подходы:

  • Не размещайте грязную заземляющую пластину в местах, где нет пути тока. Распространенной ошибкой является размещение этой заземляющей пластины на всей площади платы. Это создает большую пластину конденсатора в областях, где нет тока, а на нетоконесущих участках заземляющего слоя возникают всплески напряжения от соседнего пути тока.

  • Держите тихие вещи и их следы подальше от этой наземной плоскости. Следы на отдельном слое могут быть емкостно связаны с плоскостью.

  • Следите за петлями. Ваш путь тока к и от устройств с высокой частотой и высоким током в идеале должен быть близким и параллельным, чтобы уменьшить площадь контура и связанные с ним наведенные напряжения. Лучше всего, чтобы энергия, выходящая и возвращающаяся из вашего источника, была близко друг к другу и параллельна, насколько это возможно.

  • Держите высокий ток коротким.

Надеюсь это поможет.

Это был разумный шаг, чтобы создать «грязную» землю для светодиодов. Лучшим термином «обмотка» будет «сильноточная» земля для таких устройств, как светодиоды, реле и т. д. Хороший способ успокоить эти типы источников питания — объединить последовательные катушки индуктивности> 100 мкГн с конденсаторами большой емкости> 1000 мкФ.

Сохраняйте независимую землю — это был умный ход, и это был бы обратный путь для конденсаторов большой емкости, о которых я упоминал. Наличие бесшумной сильноточной подачи питания предотвращает электромагнитные помехи и помехи от перекрестных связей других ваших источников питания. Это должно улучшить то, что у вас уже есть с точки зрения шума и пульсаций.

Может ли наземная плоскость излучать шум?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v