Separare alimentazioni

Capita sempre più spesso di fare schede con una parte analogica ed una digitale. Fino a che si usano convertitori a 10 bit e controller che consumano poco e non fanno girare alte ferquenze un po' di condensatori qua e là e tracce di alimentazione e massa separate che si congiungono solo all'altezza del regolatore danno buoni risultati.

Ma se abbiamo una parte digitale particolarmente rumorosa o una parte analogica particolarmente sensibile, quali altre misure si possono utilizzare, per consumi inferiori a 10+10 mA?

Due regolatori di tensione sono una buona idea?

I "ferrite beads" sembrano inutili per frequenze di qualche kHz, ma se ho un PWM che lavora a quelle frequenze o una linea RS422 conviene aggiungerli per sopprimere le armoniche più alte?

Resistori nell'ordine della decina di ohm hanno qualche effetto (oltre a peggiorare la regolazione del carico)?

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F. Bertolazzi
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"F. Bertolazzi" ha scritto nel messaggio news:1ardxogsujaa$.ldielitiqhm0$. snipped-for-privacy@40tude.net...

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( TVS ) e simili di altre case ciao S B

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Salvatore B

Salvatore B:

Sono stato totalmente incomprensibile o hai sbagliato thread?

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F. Bertolazzi

Ho trovato questo tutorial che mi sembra carino

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P.

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Pasu

Pasu:

Stavo pensando "beh, ok, la solita roba arcinota", quando mi sono imbattuto in questa frase:

The name "DGND" on an IC tells us that this pin connects to the digital ground of the IC. This does not imply that this pin must be connected to the digital ground of the system.

Azzz! Grazie!!!

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F. Bertolazzi

Dopo dura riflessione, F. Bertolazzi ha scritto :

Perche' ti fa schifo sopprimere eventuali transienti ESD? ;-)

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Large Hadron Collider (LHC)

F. Bertolazzi:

Sì, insomma, cheppalle, ho sfatto metà scheda (e dacodac non mi paga una lira), ho pure messo le resistenze tra controller e A/D, ma un generatore di clock separato con trasmissione su linea bilanciata non ce n'ho proprio voglia.

Non so se mettergli, almeno, una resistenza. E' un 4,9 MHz che poi verrà diviso per due dall'A/D. Tu cheddici?

Insomma, con il tuo splendido tutorial m'hai fatto venire gli incubi...

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F. Bertolazzi

"F. Bertolazzi" ha scritto nel messaggio news:1ardxogsujaa$.ldielitiqhm0$. snipped-for-privacy@40tude.net...

Proverei a separare prima le tracce che vanno al + digitale dal + analogico. Poi con 2 distinti cavi parti dall'alimentatore singolo e vai ai 2 positivi tramite 2 induttanze dell'ordine del centinaio di uH, e a valle di queste naturalmente capacita' ceramica e piccolo elettrolitico verso massa. Dei buoni piani di massa non fanno male.

ciao Giorgio

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Giorgio Padoan

Ma che applicazione è?

Non so/non ricordo. E se c'ero dormivo. E poi quel tutorial devo ancora leggerlo...

Sì ma un po' te le sei cercate :-p

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Pasu

"F. Bertolazzi" ha scritto nel messaggio news:1ardxogsujaa$.ldielitiqhm0$. snipped-for-privacy@40tude.net...

Due regolatori e due masse che si uniscono in un punto sono già una buona partenza, di solito il punto di giunzione delle masse è sull'AD, una bobinetta sull'alimentazione dello stesso con due buoni ceramici aiuta, poi naturalmente dipende da cosa devi campionare che risoluzione ti serve e la dinamica del tuo segnale analogico:-) ciao Rusty

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Rusty

Pasu:

Rispondo anche agli altri gentilissimi intervenuti.

E' un datalogger che sto realizzando (gratis, ovviamente) per tal dacodac, un geologo che ogni tanto fa capolino anche qui. Dato che utilizza inclinometri servo e pressostati piezo che costano delle centinaia di euri e, un domani, potremmo volerlo usare anche per un torbidimetro (un affare in grado di rilevare anche marcatori fluorescenti naturali e non, presenti nelle falde acquifere), mi sembrava carino (per il torbidimetro è necessario) avere 24 (beh, si fa per dire) bit di risoluzione.

Il tutto viene poi scritto su di una microSD che immagino (essendo roba consumer non ha un datasheet) che, quando viene scritta, assorba e faccia parecchio rumore. Dato che non ho molta RAM a disposizione il processo di scrittura sarà abbastanza continuo, ovvero concomitante con le misure.

Perciò chiedevo se avere due alimentatori può aiutare.

Come se non bastasse quel disgraziato di Pasu mi ha segnalato l'ottimo

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, che fa dei calcoli terroristici sul rumore generato già solo dalle linee di comunicazione tra A/D e, per il clock, fa pubblicità agli appositi IC della AD, mi domandavo se mettere una resistenza anche sul clock.

Se da una parte questa ridurrebbe il rumore, dall'altra, "stondando" il segnale facendo un filtro RC con la capacità di ingresso, potrebbe aumentare il jitter percepito dall'A/D che, stando ai suddetti terroristi, influenza le misure anche quando è nell'ordine dei picosecondi. :-|

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F. Bertolazzi

Rusty:

E' quello che credevo anch'io. E invece... leggiti

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La fonte direi sia molto autorevole.

Come dicevo nella risposta a Pasu, 24 bit (si fa per dire) per segnali mooolto lenti.

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F. Bertolazzi

Il giorno Mon, 3 May 2010 14:40:27 +0200, "F. Bertolazzi" ha scritto:

Si, è interessante anche se in fondo non dice niente di nuovo.

Bisogna tener separate le alimentazioni e le zone di 0V analogica e digitale e l'unione dovrebbe sempre avvenire in un punto solo.

Poi bisogna cercare di 'vedere' il percorso delle correnti di ritorno, se ci sono dispositivi che avendo assorbimenti rumorosi possono generare delle correnti che causano disturbi. In quel caso bisogna evitare che queste correnti ronzanti vadano a influenzare il convertitore e i relativi componenti analogici.

Anche la disposizione e il numero dei condensatori di bypass sono importanti, più che la separazione delle alimentazioni conta il giro di piste e anche un corretto filtraggio con impedenze e condensatori.

Ad esempio non tutti sanno che un condensatore ceramico SMD ha una frequenza di taglio intrinseca maggiore di uno through hole perchè il reoforo introduce qualche nH di induttanza serie che nell'altro caso non c'è.

Io per esempio uso delle BL01 per separare massa sporca, digitale e analogica, soprattutto perchè obbligano a connettere le zone in un punto solo che per la loro effettiva importanza come filtri, che però a qualche Mhz si fa già sentire.

Si, ma tu vuoi sempre misurare i nV, allora te le cerchi le grane ;-)

-- ciao Stefano

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SB

SB:

Vorrei vedere il contrario. ;-) La cosa che io non sapevo e che mi ha stupito è che la massa della parte digitale di un A/D vada collegata alla massa analogica.

E poi non credevo che le piste digitali fossero così tanto rumorose, anche quando si hanno le impedenze di entrata dei CMOS.

Hum. Puoi spiegarti meglio (o correggerti)?

sentire.

In effetti è una buona idea. Con Eagle m'ero fatto un componente, composto di due pad SMD sovrapposti, per collegare le masse, ma purtroppo continua a darmi errore quando faccio il check. Non è un problema, basta ignorare l'errore, ma la cosa mi infastidisce.

E via, verso nuove avventure!

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F. Bertolazzi

Il giorno Tue, 4 May 2010 14:40:00 +0200, "F. Bertolazzi" ha scritto:

Le mantengono separate a livello di substrato proprio per ridurre il rumore.

Le impedenze non sono solo resistive ma anche capacitive, e quando hai diversi collegamenti anche qualche decina di pF alla fine si sente.

di

Mi sembra abbastanza chiaro. Se un condensatore di bypass è un through hole il pezzo di reoforo in più introduce un induttanza serie di qualche nH che diminuisce la sua frequenza di risonanza in RLC .

Il condensatore SMD invece usando superfici piane per il contatto riduce notevolmente questa induttanza parassita aumentando quindi la Ft.

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Questo naturalmente vale se si lavora su piani di 0V e piste corte e larghe per

+V (in un dual layer), altrimenti l'induttanza dei collegamenti annulla facilmente il vantaggio di usare un SMD.

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sentire.

Non uso Eagle, I'm sorry.

In fondo i guai sono il sale della vita, coraggio. :-D

-- ciao Stefano

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SB

SB:

A tal proposito...

Di solito riesco a lasciare la parte inferiore di un doppia faccia con componenti SMD come piano di massa, interrotto solo dall'alimentazione che comunque passa sotto il piano di massa ricavato dalla faccia superiore.

In questo caso ho però troppi condensatori e pin troppo ravvicinati.

Conviene mettere i condensatori sotto gli IC (tanto me la salderò a mano)? In questo modo, però, il piano di massa viene sezionato parecchio.

E meglio metterli proprio sotto o "di lato"? Ho cercato di fare un disegno con FidoCadJ, ma, per gli SMD, è abbastanza un inferno usarlo.

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F. Bertolazzi

SB:

Non credevo tanto.

Credevo il contrario. Al Classico non me l'hanno insegnato. :-(

Gasp!

Uh? Tradotto dal cinese con un traduttore automatico?

Da cui la mia domanda sui condensatori messi sotto l'IC

Soprattutto se uno se li va a cercare...

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F. Bertolazzi

Il giorno Tue, 4 May 2010 15:36:02 +0200, "F. Bertolazzi" ha scritto:

Stai parlando di SMD o T.H.?

Potresti mettere i condensatori SMD sul lato saldature molto vicino al pin V+ dell' IC in modo da ridurre l'induttanza serie e lasciare la zona di 0V più ampia. In casi di spazio ridotto è una cosa che si fa.

Questo lo devi evitare il più possibile, o almeno cerca di non modificare il percorso delle correnti di ritorno.

Comunque se usi dei condensatori case 0805 si montano a mano con un paio di pinzette e non prendono molto spazio.

Dipende dalla lunghezza delle piste e dal percorso delle correnti, devi cercare il compromesso migliore possibile, non aver paura di rivedere il layout, perchè non è tempo perso. Se fai un buon pcb avrai meno problemi dopo.

-- ciao Stefano

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SB

SB:

SMD. Infatti il mio dubbio era dato dal fatto che, mettendo i condensatori

0805 (più piccoli mi rifiuto) sotto l'IC avrei dovuto usare delle via, introducendo, in pratica, la stessa induttanza parassita dei TH.

Eh. Se togliessi le "thermals" sarebbe tutta un'altra storia. Ma poi chi li salda e dissalda più i componenti?

Non faccio altro tutto il giorno...

PCBProject non fa il quattro facce, ma può usare un laminato da 0,6. Stavo pensando, quasi quasi, di farmelo io...

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F. Bertolazzi

Il giorno Tue, 4 May 2010 16:35:23 +0200, "F. Bertolazzi" ha scritto:

La Ft di un 100nF in 1206 è intorno ai 40Mhz (vado a memoria) in un 0805 sarà ancora maggiore, anche se introduci un induttanza parassita dovresti stare facimente sopra ai 10Mhz.

Thermals? Ma sei sul lato di sotto, o mi sfugge qualcosa.

cercare

perchè

Tanta dedizione sarà premiata.

Mah, non so cosa può saltare fuori, perchè di solito gli strati di alimentazione sono interni, e per i fori metallizzati è un casino.

Prova a chiedere un preventivo qui, i multistrato li fanno:

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-- ciao Stefano

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SB

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