Рекомендации по заземлению и размещению экрана

Я работаю над дизайном платы, которая включает в себя АЦП и ЦАП. Плата подключается к разъемам Mojo V3 Spartan 6 FPGA Dev Board . АЦП должен улавливать тихий сигнал в то время, когда ЦАП излучает сигнал. Моя цель состоит в том, чтобы максимально уменьшить связь между сигнальным трактом АЦП и сигнальным трактом ЦАП, а также изолировать АЦП/преобразователь сигнала от шума, генерируемого ПЛИС.

АЦП и ЦАП работают со скоростью 200 MSPS, а соединения часов и данных перенесены через разъем платы разработки. Позже я избавлюсь от разъема, поместив ПЛИС и АЦП/ЦАП на одну плату, поэтому пока игнорирую проблемы с соединением между выводами разъема.

Я следую рекомендациям ответа в этой теме о заземлении. Я прочитал ссылки, предоставленные этим ответом, и другие ссылки (см. Ниже) по заземлению и пытаюсь их реализовать.

Мой план состоит в том, чтобы сделать 4-слойную плату со стеком:

  1. Сигнал (с заливкой грунта вокруг сигнальных линий)
  2. Заземление (источник выводов на плате FPGA)
  3. 5 В (подается на вывод с платы FPGA)
  4. Земля

Я планирую воспользоваться преимуществами разделения плоскости земли и плоскости питания между ЦАП и АЦП. Я также хотел бы добавить защитную банку RF ( что-то вроде этого ), и здесь у меня возникли проблемы с решением, что мне делать.

Вариант 1 — оставить АЦП/ЦАП вне корпуса ВЧ-экрана. См. схему ниже.

Преимущества : Цифровые линии, которые соединяют АЦП с ПЛИС, не проходят через радиочастотный экран. Тактовая линия также не проходит через радиочастотный экран. Апертура радиочастотного экрана мала, поскольку она должна позволять только трассировку сигнала, трассу мощности и трассу опорного напряжения.

Недостатки : Микросхема АЦП подвержена излучаемой связи от ПЛИС/ЦАП/внешних источников. Сама трасса аналогового сигнала обнажается при выходе из радиочастотного экрана.

Опция 1

Вариант 2 заключается в том, чтобы включить АЦП/ЦАП внутрь корпуса ВЧ-защиты. См. схему ниже.

Преимущества : Чип АЦП экранирован от источников излучения, возможно исходящих от внешних источников или от ЦАП/ПЛИС.

Недостатки : Апертура экрана больше, т.к. на ней приходится 8-14 сигнальных линий, тактовая линия и линия питания от регулятора. Кроме того, цифровые линии проходят через апертуру экрана, и, поскольку они переключаются на частоте до 200 МГц, шумы могут попадать на усилители.

Вариант 2

Какой вариант лучше? Если у вас есть другие советы по улучшению этой конструкции с точки зрения EMI / EMC, это будет оценено.

Заранее спасибо!

Есть определенные части АЦП и ЦАП, которые логически разделены на цифровую и аналоговую половины. В этих случаях допустимо, чтобы экран закрывал половину ИС. Однако современные интерфейсные ИС обычно намного тише в цифровом отношении, чем раньше, и хранение интерфейсной ИС внутри корпуса и передача цифровых сигналов вне области между двумя заземляющими слоями почти так же хороши. Ознакомьтесь с примечаниями по применению и оцените, где они находятся в цифровом аналоговом разрыве.

Ответы (1)

Несмотря на то, что CMRR может составлять 100 дБ, он снижается по мере увеличения f из-за пределов продукта усиление*BW.

Поэтому для повышения импеданса CM и снижения дифференциального импеданса шунта с емкостью кабеля при некотором контролируемом импедансе, например, 100-200 Ом для экранированных витых пар в соответствии со спецификацией провода. При использовании дросселя SMT CM или встроенного ферритового дросселя CM (тороидального или двустворчатого) это увеличивает Zcm, не влияя на импеданс дифференциального режима Zdm, и, таким образом, LC LPF создается для паразитных электромагнитных полей, емкостных или индуктивных. Таким образом, его можно применять как к кабелю «непреднамеренного излучателя» (например, ко всем кабелям VGA), так и к предполагаемому бесшумному входному кабелю для прохождения сигнала.

Это также называется BALUN, потому что он превращает несбалансированные дифференциальные линии сигнал/земля в сбалансированные дифференциальные линии только на высоких частотах, где вам необходимо улучшить подавление шума. Таким образом, BAL-UN, двунаправленное решение EMC с добавленной стоимостью. Вы можете обнаружить, что это обычно используется в кабелях постоянного тока SMPS и витых парах шаговых двигателей, а также во всех твердотельных сварочных аппаратах и ​​даже в кабелях датчиков ЭЭГ УФ. Они также используются во всех сетевых фильтрах переменного тока для SMPS, а иногда и в двух таких дросселях CM, чтобы расширить диапазон частот CM, чтобы соответствовать требованиям к кондуктивным излучениям, а также повысить устойчивость PLT к грозовым разрядам с LPF и улучшенным CMRR 0,1. нам время нарастания переходного процесса в линии электропередач (PLT).

Тони, я понимаю, что вы предлагаете использовать дифференциальный сигнал, а не несимметричный сигнал, поскольку дифференциальный сигнал подавляет синфазный шум. Я не понимаю, как вы предлагаете мне их реализовать или как это помогает в моем вопросе о защите. Не могли бы вы уточнить?
Рекомендации по заземлению и размещению экрана
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v