Развязка аналого-цифрового преобразователя

Я работаю над проектом, который требует использования 16-битного высокоскоростного преобразователя AD7656. Этот чип поставляется в корпусе 64-LQFP, что означает, что корпус довольно маленький. Поскольку прототипы плат будут спаяны вручную, я использую развязывающие конденсаторы 0603 X7R емкостью 100 нФ в сочетании с керамическими конденсаторами емкостью 10 мкФ 1210 в качестве минимального количества, рекомендованного в таблице данных. Я не могу использовать конденсаторы меньшего размера, кроме того, посадочные места установлены на среднюю плотность, чтобы их можно было припаять вручную.

К сожалению, нет рекомендуемой спецификации компоновки этой микросхемы. У меня проблемы с размещением развязывающих колпачков. Невозможно разместить как 100 нФ, так и 10 мкФ рядом с микросхемой, оставив при этом место для выхода сигналов (параллельная шина и т. д.).

Теперь у меня есть 2 варианта:

  • Я помещаю развязывающие колпачки на заднюю часть печатной платы, которые я не использую вокруг аналого-цифрового преобразователя и микроконтроллера из-за шума.

  • Я размещаю колпачки дальше, но это может достигать расстояния 5 см.

Размещение колпачков на задней стороне печатной платы кажется самым простым решением, возможно, с параллельным соединением 2 переходных отверстий вверху, чтобы уменьшить потери на печатной плате. Мой вопрос в том, будет ли это «работать», т.е. как это повлияет на производительность и шум? Или мне лучше оставить все конденсаторы в верхней части печатной платы?

Аналог идет в дифференциальном или несимметричном? Когда вы достигаете более высокой точности, такой как 16 бит, почти невозможно добиться этого без поступления дифференциального сигнала.
Сигнал несимметричный. Источник представляет собой дифференциальный сигнал с относительно высоким синфазным напряжением (около 12 В) и очень слабым (усиление до 5000x с предусилителями с очень низким уровнем шума). Да, я знаю, что аналого-цифровой преобразователь имеет SNR «всего» 84 дБ, что больше похоже на 14 бит.

Ответы (1)

Я почти всегда размещаю развязывающие колпачки сразу под устройством, для которого они развязываются (хотя, если вы можете установить 100 nf на верхней стороне, это нормально).

Как правило, вам нужно 1 переходное отверстие на вывод питания, и вы хотите разместить переходное отверстие как можно ближе к выводу, а конденсатор 100 нФ как можно ближе к переходным отверстиям. Кроме того, сделайте переходные отверстия как можно большего размера. Это устройство не имеет открытой площадки внизу, что упрощает задачу.

Затем нижний слой используется для маршрутизации питания, а верхний — для сигналов.

Размещение развязывающих компонентов непосредственно под деталью, как правило, является проблемой только при производстве, поскольку платы со всеми компонентами сверху дешевле, чем платы с компонентами с обеих сторон.

На данный момент это только прототип, и он не будет производиться в больших количествах (менее 5). Однако у устройства много линий связи, не менее 10 аналоговых, которые нуждаются в правильном заземлении.
Я согласен. Вы хотите сохранить хороший сплошной заземляющий слой внизу, но поместите развязку прямо под чипом, если вы можете получить 100 нФ сверху, это было бы лучше, так как это необходимо для развязки ВЧ-шума, а VIA добавят немного индуктивности. и усложнить эту работу.
чтобы добавить к тому, что сказал Кортук, в производственном дизайне вам, вероятно, также понадобятся конденсаторы на 10 нФ, все, что меньше 100 нФ, действительно должно быть на поверхности, индуктивность переходного отверстия полностью сведет на нет его емкость на частотах, которые он должен развязать.
@Mark, в точку, я остановился, так как мой комментарий уже казался достаточно длинным. В качестве примечания для других: было проведено исследование, чтобы показать, что в большинстве случаев (более 90%), когда люди думают, что у них есть проблемы с целостностью сигнала, они на самом деле имеют целостность питания. Это исследование было проведено среди тех, кто уже следует профессиональной практике. Я уверен, что у непрофессионалов, таких как мы, также будут проблемы с целостностью сигнала, но это просто интересное замечание.
@kortuk Я верю в это, это мало чему научило. В первый раз, когда я провел полный анализ пульсаций/взаимодействия источника питания, это было сразу после того, как в первый раз я столкнулся с отказом продукта FCC.
@Mark, это болезненный способ учиться, поэтому я сплю по ночам с высокоскоростным цифровым дизайном рядом со мной. Это мой собственный маленький справочник по черной магии.
Развязка аналого-цифрового преобразователя
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v