Я пытаюсь разработать двухслойный аудио ЦАП на печатной плате. В какой-то момент я начал с «обратного» инжиниринга лучших проигрывателей компакт-дисков Sony 80-90-х годов, которые используют те же микросхемы ЦАП (PCM58) и цифровой фильтр , и обнаружил интересную вещь: «более высокий» проигрыватель в иерархии (более дорогой, тяжелый, немного лучшее питание и т. д.), чем меньше заземление на верхнем слое.
CDP-228ESD -> CDP-338ESD -> CDP-X7ESD
CDP-228ESD (59 800 иен / 466,5 долларов США - 1988 г. - 6,2 кг / 13,67 фунтов)
CDP-338ESD (89 800 иен / 700,6 долл. США — 1988 г. — 12,5 кг / 27,56 фунта)
CDP-X7ESD (200 000 иен / 1560,4 долларов США — 1988 г. — 17,0 кг / 37,48 фунтов)
И фотографии заземления платы для каждого из них:
CDP-228ESD
CDP-X7ESD
Как видно на последнем фото, плата однослойная и это был чуть ли не самый дорогой их плеер. Изначально я планировал оставить весь верхний слой для заземления (не разделять цифровое/аналоговое/силовое заземление), но теперь я в этом не уверен. А потом я натыкаюсь на семинар Рика Хартли по правильному заземлению ( https://www.youtube.com/watch?v=ySuUZEjARPY&t=4405s ), на котором он предлагает разделить землю для <20 кГц. Какая стратегия будет лучшей в моем случае:
ОБНОВЛЕНИЕ (схема):
Печатная плата, которую я хочу разработать, представляет собой классический ЦАП R-2R с преобразователем I/V на основе операционного усилителя и фильтром нижних частот третьего порядка с топологией Саллена-Ки. По сути,
WM8804 (приемник spdif) -> SM5847 (цифровой фильтр) -> PCM58 (ЦАП) -> ad842 (I/V) -> LME49870 (ФНЧ+буфер)
Разделение плоскостей полезно, когда есть синфазный шум, который создает большие токи, протекающие по заземляющей плоскости. Разделенная плоскость позволяет перенаправить ток от заземляющих контактов детали.
Если ток (особенно переменный ток) протекает рядом с контактами заземления, он создает небольшое напряжение от сопротивления заземляющего слоя (также будет создаваться напряжение от любых проводов, идущих обратно к источнику питания).
Шум переключения 5 мА создал бы шум 10 мкВ, если бы сопротивление заземляющего слоя было 2 мОм (1 унция меди составляет около 0,5 мОм, поэтому 4 погонных дюйма будут составлять около 2 мОм).
Полной схемы нет, поэтому не могу прокомментировать компоновку.
Также учтите следующее: если вы разделяете плоскость, вы фактически увеличиваете сопротивление заземляющей плоскости (особенно если ток проходит через разъем или перемычку «звезда»).
Лучшим способом является перестановка компонентов таким образом, чтобы большие токи (возвращающиеся обратно к источнику через заземление в разъеме питания или к источнику питания, установленному на плате) были направлены в сторону от чувствительных частей. Это можно сделать при правильной планировке.
Еще одна вещь, которая может помочь, - это уменьшить сопротивление земли, перейдя на медные или более крупные заземляющие провода (переход от 1 унции к 2 унциям уменьшит синфазный шум в 2 раза).
Короткая история, не срезайте плоскость земли. Это почти никогда не бывает полезно (есть несколько случаев, когда это полезно, изоляция — один из тех случаев, когда это полезно). Если вы разрезаете плоскость, уважительной причиной является перенаправление больших токов от деталей.
Очаг
алмнк