Massa analogica e digitale,sempre più dubbi

Jun 09, 2026 Last reply: 1 mese fa 5 Replies

Ho un microcontrollore ,che sto usando per una piccola applicazione audio. Il primo porototipo,ricavato da una scheda per tutt'altro uso era soddisfacente dla punto di vista del rumore. Il secondo va peggio ,seppur fatto in teoria ad hoc ,con separazione di masse analogica e digitale(cosa su cui mi hanno messo in guardia proprio qui),anche per un mio errore.



Comunque controllo il pin di massa analogica che chiammo VSS_AN e...scopro che è praticamente in corto ohmico con VSS_DIG La domanda è ,possibile che abbia qualche effetto la separazione delle 2 masse su PCB nonostante questo corto interno? Pare proprio essere di frazioni di ohm,magari l'induttanza è considerevole e quindi il PCB fa la differenza?.



grazie


blisca ha scritto:

se le 2 masse devono,per progetto, essere separate ,allora c'è qualcosa che non va...ma se come in tutti i progetti dove c'è una parte digitale ed una analogica,logicamente le 2 masse devono essere "ohmicamente" connesse. è il layout di queste masse che deve essere rispettatto : tutte le masse analogiche connesse ,possibilmente, in un unico punto ed idem quelle digitali, e poi collegate tra loro,in genere sul terminale di alimentazione...cosi a me mi hanno insegnato. spesso è molto importante avere dei "piani di massa" estesi ,tipo dei layer di rame

Si, parliamo di segnali alternati, perciò oltre alla resistenza dobbiamo anche pensare all'impedenza dei conduttori. Il punto è che sapendo che la massa digitale può essere fonte di disturbi mentre quella analogica può essere sensibile agli stessi, si dovrebbe tenerle separate e lontane fino all'ultimo, facendo anche attenzione ad eventuali loop che potrebbero letteralmente indurre la corrente circolante su una massa, per es. quella che alimenta un micro (immagina che zozzeria) in una tensione in quella analogica, che poi ti ritroveresti insieme al segnale in uscita. Il punto dove si incontrano le masse deve essere idealmente quello dove entra l'alimentazione nel case, in modo che qualunque disturbo indotto trovi un punto con impedenza eccezionalmente bassa verso la massa in uscita così da scaricare tutto lì. é molto importante evitare i loop; un loop di massa è praticamente una spira, perciò niente cose come anelli che circondano il pcb o contenitori metallici con masse collegate in più punti: niente circuiti chiusi, altrimenti si creano spire che a loro volta generano tensioni se attraversate da onde EM indotte.

Sul sito Jensen del materiale interessante sull'argomento, ma cercando con chiavi come grounding, ground loops, inductive crosstalk etc. si trova diversa roba.

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Belli e da leggere bene,grazie spero di averne il tempo a breve ,grazie Rimane il dubbio: Veramente devo considerare come fossero due masse ,due ritorni di corrente, separati due pin che all'interno dell'IC non saranno più distanti di un paio di mm e sembrano collegati da una barra di rame almeno a livello resistivo? Mi sembra una situazione diversa dal tipico ampli di potenza dove alimentatore ,finali e pre sono distanti a volte decine di cm

Si, perchè a tutti gli effetti un conduttore ha una resistenza e una reattanza, la prima ci interessa nella CC e la seconda in CA. Se immagini ogni cavo o pista, ecc. come una resistenza o impedenza, va da se che un carico che assorba qualcosa in regime alternato dopo un cavo, generi una ddp sul cavo stesso dipendente da R*I. Ora se quel cavo è una pista che alimenta altre cose in mezzo, quelle altre cose si ritrovano il segnale sulla loro stessa linea di alimentazione col rischio serio di rientri, autooscillazioni ecc. Per questo si dispongono per quanto possibile alimentazioni e masse a stella, e si fa in modo che ogni stadio abbia il suo disaccoppiamento di solito tramite R o Z in serie e C su massa. I problemi peggiorano quando le correnti si alzano o la sensibilità dei circuiti aumenta, e lì il millivolt che rientra nel punto sbagliato può fare disastri, pure peggio nel caso di roba digitale perchè l'immondizia switching sommata ai treni di impulsi e onde quadre per es. di un micro praticamente generano rumore random ad alta frequenza che rientra ovunque induttivamente, perciò la necessità di separare tutto fino ad un punto centrale posto più vicino all'entrata di alimentazione generale che idealmente dovrebbe essere il punto di minore resistenza e impedenza verso la massa comune, così quello che arriva lì viene idealmente cortocircuitato. Poi ovviamente varia da caso a caso; con certi circuiti può anche non servire mentre con altri se non separi le masse vengono fuori disastri, ma in linea di massima è necessario e consigliabile per evitare problemi.

Intanto ho capito perchè il rumore era un pò troppo

2 pin VSS non erano stati chiusi a massa digitale per un errore nel disegno del pcb. Però l'argomento di discussione è comunque valido

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