Я разрабатываю печатную плату Arduino общего назначения, и сейчас я изо всех сил пытаюсь найти правильную схему заземления.
Микросхемы на плате: 12-> 5 В и 12-> 10 В при 5 А, переключающие регуляторы постоянного тока, несколько драйверов двигателей H-Bridge (максимальный ток 1,8 А), драйвер TEC (максимальный ток 3-6 А), пара восьмеричных -переключатель SPST, пара сдвиговых регистров и ЦАП среди некоторых операционных усилителей, полевых транзисторов и биполярных транзисторов.
Я следую руководству Отта по заземлению печатных плат со смешанными сигналами. Я изучил основы, но основная проблема заключается в том, что таблицы данных драйвера TEC подразумевают наличие заземления на печатной плате, и, учитывая все большие токи, вытекающие из регуляторов постоянного тока, я понимаю, что это может быть весьма актуально. Я также не уверен, должны ли драйверы двигателей быть частью этой заземляющей плоскости питания (предполагается, что шина 10 В предназначена для питания двигателей постоянного тока, управляемых H-мостами).
Мои вопросы: действительно ли цифровые ИС (регистры сдвига, переключатели SPST, цифровая часть ЦАП) настолько чувствительны к шуму, что шумовое заземление может поставить под угрозу их поведение? (подозреваю только ЦАП). Если бы это было не так, я мог бы просто использовать общее заземление Digital/Power.
Я рассматриваю заземление питания (регуляторы постоянного тока, драйверы двигателей) с двумя мостами: к цифровому заземлению (SR, переключатели) к аналоговому заземлению (драйвер TEC) и дополнительный мост между цифровым заземлением и второй аналоговой землей (с ЦАП и аналоговые входные контакты). Будут ли какие-либо контуры заземления с такой конфигурацией?
Ничего себе, ну мы могли бы часами обсуждать землю.
Я не такой уж эксперт, но я сделал много ошибок. Во-первых, я бы сказал, что есть два «способа» думать о земле. На низких частотах (от постоянного тока до аудио) полезна концепция заземления «звезда». Здесь я нарисую рисунок большими толстыми линиями для путей с сильным течением. А затем сведите все эти отдельные пути в одну точку. (точка, где питание входит в цепь.)
Идея состоит в том, чтобы не допустить попадания сильного тока на более чувствительные части схемы.
На более высоких частотах ~10 МГц и выше начинаешь думать о заземлении, которое повсюду. С большим количеством заземляющих соединений между корпусом и плоскостью заземления. На более высоких частотах беспокоит не столько падение постоянного тока в линиях заземления, сколько индуктивность земли. Вы хотите, чтобы быстрые сигнальные провода имели (непрерывную) заземляющую пластину под ними, по которой проходит обратный ток.
Извините, что не ответил на ваш вопрос. Будет ли у вас петля или нет, зависит от того, как вы ее выложите. И небольшой контур заземления на печатной плате может быть не таким уж плохим.
Лучше всего построить его и попробовать, и помните, что вам, возможно, придется «исправить» землю.