Cara Menerapkan Pesawat Analog Land

Saya telah melihat gambar ini di sejumlah lembar data Atmel. Yang ini dari lembar data ATTiny48 / 88 .

Adakah yang bisa menjelaskan secara terperinci bagaimana menerapkannya dengan benar pada papan 2-lapis? Saya harus membayangkan bahwa pesawat Analog Ground harus terhubung ke pesawat ground digital entah bagaimana di PCB, atau apakah itu terjadi secara internal di AVR? Apakah garis putus-putus dimaksudkan untuk diambil secara harfiah dalam hal bentuk dan luas bidang Analog Ground (tidak ada dimensi pada diagram, jadi saya ragu)?

Pertama, Anda mungkin tidak perlu lahan yang terisolasi. Ini digunakan ketika arus balik menghasilkan offset bermasalah (arus tinggi), bus data paralel lebar, waktu naik / turun cepat (diagram mata tertutup), dan tuang tembaga [-seperti] antena. Gunakan praktik decoupling yang baik dan jangan khawatir tentang hal itu sampai rusak.

Gagal itu, hal berikutnya yang harus dicoba adalah koneksi langsung, tanpa tambahan impedansi / filtering. Hubungkan AGND dan GND hanya pada satu titik dengan jejak yang relatif tebal (yaitu: induktansi rendah), pada catu daya. Ini kadang-kadang disebut tanah bintang ketika menghubungkan beberapa lahan yang terisolasi. Ini memastikan bahwa arus balik dari beberapa komponen tidak berkontribusi pada tegangan offset untuk komponen lainnya. Kebisingan tidak hanya datang dari wastafel, tetapi juga sumber: jika repot-repot mengisolasi tanah, mengisolasi, menyaring, dan menghubungkan masing-masing rel tegangan. Ini sesederhana decoupling (ke tanah yang benar - ingat bahwa topi mengirimkan kebisingan) dengan topi ke tanah, dan, jika perlu, ferit manik-manik atau induktor antara rel ekuipotensial.

Pelajari geometri arus balik sebelum lebih lanjut memodifikasi sistem ground.

Saya telah menggunakan teknik ini sebelumnya (pada 4 layer, bukan 2, tetapi masih berlaku), dan saya menemukan beberapa keuntungan dan kelemahan dari melakukan ini. Apa yang mereka bicarakan secara khusus adalah pulau pesawat tanah yang bukan GND, tetapi AGND, yang terkait dengan GND pada satu titik tunggal, mungkin melalui impedansi kecil. Saya tidak yakin apakah ATMEL memiliki pin AGND yang terpisah, tetapi dsPIC kami melakukannya. Dalam hal ini tidak ada koneksi selain induktor antara VCC dan AVCC, dan mem-bypass tidak boleh berpindah dari VCC ke AGND, atau AVCC ke GND. Semua sinyal analog dirujuk ke AGND (yaitu pembagi volt, tutup anti-aliasing, dll). Intinya adalah untuk menjaga semua sirkuit digital pencipta kebisingan dari mengotori rel analog Anda.

Sejauh menerapkan teknik mereka, mereka hanya mengatakan bahwa luasan pulau AGND ini kira-kira akan mencakup sudut mikro ini, dan juga semua melewati antara AVCC dan AGND dan sirkuit pengukuran analog Anda. Itu tidak harus memperluas semua cara untuk input port untuk pengukuran tegangan, dll, tetapi setidaknya untuk resistor sisi rendah pembagi volt dan tutup antialiasing Anda, serta amplifier input analog dan catu daya mereka. Dengan AVCC, saya merujuk ke VCC setelah difilter oleh induktor.

Kami bereksperimen dengan berbagai impedansi yang menghubungkan GND dan AGND, dan menemukan resistor 10 ohm bekerja dengan baik untuk mengisolasi kebisingan di tanah digital. Jika impedansi terlalu tinggi, mikro tidak akan senang karena mengharapkan potensi DC yang sama pada dua alasan. Dalam kasus kami, kami memiliki LDO rendah kebisingan terpisah yang memberi makan AVDD, dan konverter buck berisik tinggi memberi makan banyak perangkat pada VDD digital. Isolasi yang akan Anda capai (untuk menjaga hal-hal digital yang bising dari mencemari rel analog Anda) kurang dengan hanya sebuah induktor dan pulau tanah terpisah seperti yang disarankan lembar data ini, tetapi jauh lebih mudah untuk diterapkan.

Tes sederhana untuk memeriksa apakah Anda meningkatkan kebisingan rel analog Anda adalah dengan menggunakan ADC Anda untuk mengkonversi nilai DC, dan plot pengukuran mentah pada histogram atau lakukan stdev di Excel. Di dunia yang sempurna / bebas noise, Anda tidak akan memiliki varians dalam pengukuran ini, tetapi di dunia nyata Anda memiliki sejumlah varians yang sebanding dengan tingkat kebisingan Anda.

Saya tidak setuju dengan 10 Nathan$\Omega$penghambat. Ground sakral, dan harus ground, yaitu perbedaan tegangan sesedikit mungkin. Jika sirkuit analog Anda menghilang 3mA, ground analog Anda akan memiliki offset 30mV.

Saya setuju dengan satu koneksi antara keduanya, tetapi kemudian melalui manik ferit.