Split GND Plane

Hallo,

auch wenn es ja fast eine Glaubensfrage ist ob man die Groundplane nun in GND und AGND teilt oder nicht will ich mal ein paar Fragen los werden die mir so seit ein paar Tagen durch den Kopf gehen. Wenn ich nun DGND und AGND trenne sollen diese beiden Bereiche ja nur an einem Punkt zusammengeführt werden. Idealerweise ja unter dem mixed signal Chip (wobei z.B. Analog Devies empfiehlt AGND und DGND zusammen auf die AGND Plane zu legen wenn das Chip nicht allzuviel "digitalen" Strom braucht.)

Was macht man aber nun wenn man mehrere mixed signal ICs hat?

Dann habe ich ja für AVcc und DVcc ja keine galvanisch getrennten Spannungsquellen sondern erzeuge beide durch Linear- oder Schalt- regler von einer Hauptversorgungsspannung. Nun muss der Strom aus den Reglern ja aber auch wieder zu den Reglern zurück fließen. Wo schließe ich also GND der Regler an? Mache ich es auf AGND muss der ganze "digitale" Strom durch die Verbindunge unter dem mixed signal Chip über die analoge Groundplane zum "digitalen" Regler und verursacht so eine Menge Störungen auf der AGND-Plane. Ist es andersum, beide Regler an DGND angeschlossen muss der "ana- loge" Strom durch die digitale Groundplane was ebenfalls nicht gut ist da ja dadurch die Impedanz hoch wird und ich mir auch noch die Störungen durch den Spannungsabfall der digitalen Signale ein- fange. Schließe ich den AVcc Regler an AGND und den DVcc Regler an DGND an muss ich irgendwo immernoch die Masse der eigentlichen Versorgungsspan- nung anschließen. Da man die beiden Groundplanes aber ja nur an einem Punkt zusammenführen soll muss ich das entweder direkt an den Reglern machen (und dort auch das GND der Versorgungsspannung anschließen) oder ich führe das Versorgungs-GND zu der Verbindung die unter dem mixed-signal IC liegt. (Und erzeuge so wieder schön viele Ströme quer über die Groundplanes ...)

Wäre es nicht günstiger nur so zu tun als hätte man Split-GND-Planes aber den eigentlichen Schlitz weglassen? Der Strom fließt dann ja, wenn man ordentlich geroutet hat, immer noch auf der richtigen Seite und das Problem der Spannungsregler und das Problem von mehreren mixed-signal ICs sowie einige digitalen Signalen die doch nicht nach der korrekten Regel verlegt werden konnten löst sich in Wohlgefallen auf.

Viele Grüße, Martin L.

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Martin Laabs
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"Martin Laabs" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@mid.dfncis.de...

Eine Masseflaeche die sich unter alle erstreckt :-)

Natuerlich. Die brauchst du. Sonst hast du einen Ring (Masseschleife) als perfekte Antenne (Einstrahlung und aussendung).

Offenkundig um Knotenpunkt AGND/DGND.

Im Prinzip ja.

Eben. Der Strom fliesst auf einer Masseflaeche in Luftlinie.

Ist alles digitale rechts und alles analoge links, beeinflusst Massestrom von rechts nicht den von links und umgekehrt.

--
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MaWin

Das war mein erster harter Fall, vier ADC. Der Kunde hatte da einen Schlitz gemacht. Die Daten sahen aus wie ein sibirischer Schneesturm. Um sie zu ueberzeugen dass eine einzelne komplette Flaeche wirklich besser ist, habe ich alles mit Kupferstreifen zugeloetet. Stundenlang Solder Mask abgeschliffen, geschmirgelt und gebrutzelt. Dann -> Klick -> Totale Ruhe im Karton.

Geschickte Plazierung ist wichtig. Echter Split geht i.d.R. in die Hose.

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Gruesse, Joerg

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Joerg

Joerg schrieb:

Die Regel ist einfach: Wenn man nicht wirklich die Materie im Griff hat, dann einfach ne massive Groundplane nehmen. Ne echte Masseführung wäre zwar besser, aber weitaus schwieriger zu designen.

Oder man investiert halt Geld in Jörg :-)

- Henry

--
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Henry Kiefer

Getrennte Massefuehrungen funktionieren i.d.R. nur in SPICE und in Elfenbeintuermen :-)

Leider machen das viele erst hinterher :-(

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Na gut. Ich putze hier mal ordentlich :-)

Man lernt aber nur aus Fehlern!!

- Henry

--
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Henry Kiefer

Schon, aber man kann auch lernen, wenn einem jemand das vorher in Ruhe erklaert. Ausserdem ist Lernen aus Fehlern manchmal mit Stress verbunden, zum Beispiel wenn dem Vertriebschef der Kragen platzt, weil ein Messetermin verpasst wurde.

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Gruesse, Joerg

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Joerg

Joerg schrieb:

Hallo,

kannst Du nicht meistens mehr verdienen wenn Du erst hinterher engagiert wirst? ;-)

Bye

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Uwe Hercksen

Hi Henry,

Wie war das mit den drei Methoden zu lernen?

  1. Durch Nachdenken -> Das sei edel.

  1. Durch Nachahmung -> Das sei natürlich.

  2. Durch Erfahrung -> Das ist meist schmerzlich.

Marte

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Marte Schwarz

Hallo Martin.

Galvanische Trennung ist SEHR sinnvoll.

Wenn Du keine "echte" galvanische Trennung machen willst oder kannst, versuch es doch mit einer "unechten". Das heisst Du verpasst der digitalen und der analogen Seite je einen getrennten Regler. Die Massen der Regler packst Du nat=FCrlich direkt auf ihr eigenes Massesystem.

Nun musst Du nat=FCrlich noch die Massen und Speisungen der Regler zusammenf=FChren. Und DAS machst Du jetzt =FCber Drosseln in Masse und Speiseleitung, die Du von beiden Seiten gut mit Kondensatoren siebst. Eventuell Paralellschaltung von verschiedenen Kondensatortypen (Elko und Vielschicht, mit in Sperrichtung gelegter Diode dr=FCber (BAT85 z.B., oder auch eine Supressordiode, gegen Schwingen). Bei den Drosseln 5-100uF schiebst Du noch Ferritperlen =FCber die Zuleitungen (Wenn Du bedrahtet nimmst). Damit die auch da noch wirken, wo die Drossel selber schon einen kapazitiven Nebenschluss hat. Jetzt hast Du in jedem Speiseleitung/Masse System einen heftigen Tiefpass. Die beiden Systeme fasst Du nun zusammen, und genau dort Speisst Du ein.

Es ist ne Kr=FCckenl=F6sung, die in Einzelf=E4llen durchaus wirkt. Insbesonders wenn Du nur einen winzigen Bereich der Platine aussperren willst.

Vorsicht bei SMD Drosseln. Einige sind bei mA schon in S=E4ttigung, und erreichen bei einigen dutzend mA Rotglut.

Gutes sieben ist allerdings mit Sicherheit genauso aufwendig, wie direkt mit Potentialfreien Quellen speisen. Aber wenn Du nachtr=E4glich was frickeln musst......

Mit freundlichem Gru=DF: Bernd Wiebus alias dl1eic

--

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Selbsterkenntnis ist der erste Schritt zur Depression. Jeder echte Wettbewerb ist ruin=F6s. Darum beruht jede funktionierende Wirtschaft auf Schiebung. Wer auf eine bessere Welt hin arbeitet, baut sich selber eine H=FCrde, zu dieser Welt zu geh=F6ren. Ich will keine besseren Politiker, ich will ein besseres Volk.

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Wiebus

Schon, genau wie ein Zahnarzt pro Patient mehr verdient, wenn sie erst nach Jahren kommen und dann alles Kronen noetig sind. Trotzdem sollte man Profitsucht hier nicht zur Maxime machen.

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Gruesse, Joerg

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Joerg

Das geht als Systemloesung IME fast immer in die Hosen. Der Hauptgrund ist, dass der Knotenpunkt fuer die Massen nicht als Eiland auf Wolke Sieben vor ich hin schwebt. Irgendwo haengt die Aussenwelt dran. Auf der analogen Seite Sensoren, auf der digitalen Busse. Diese wiederum sehen sich kapazitiv oder sonstwie, z.B. ueber das Schutzerdenetz. Schon hat man eine Schleife, dann zwei, dann drei ...

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Gruesse, Joerg

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Joerg

Hallo Joerg.

Richtig.

Der Hauptgrund

Richtig. Bei Sensoren kann man eventuell auch noch gut Filtern (viele Temperaturg=E4nge o.=E4. sind hinreichend tr=E4ge), bei Bussen eher nicht.....

Wie gesagt: > > Es ist ne Kr=FCckenl=F6sung, die in Einzelf=E4llen durchaus wirkt.

Pers=F6nlich bevorzuge ich im allgemeinen auch die fette Massefl=E4che. Es gibt auch eine Aufbauvariante mit einem breiten Masserandband rings um die Platine. Damit hatte ich pers=F6nlich auch mal schlechte Erfahrung, weil sich bei einem Flyback mit ca. 150 Watt und Pulsstr=F6men bei 50-60A im Design eine Leiterschleife entstanden war, in deren Mitte, na was wohl, das Schaltregler IC selber lag. Heissa hat das gesponnen. Aus Fehlern wird mann eben Klug. :-)

Mittlerweile wird das ganze mit einem Durchflusswandler erledigt.....deutlich unproblematischer was Strom und Spannungspeaks angeht.

Mit freundlichem Gru=DF: Bernd Wiebus alias dl1eic

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Wiebus

Der schlimmste Fall in meiner Taetigkeit als Berater (oder eher Notrufdienst...) war eine Masseleitung, die die Platine sichtlich dunkel eingefaerbt hatte.

Ich weiss akut nicht was Durchflusswandler heisst, aber meine Favoriten sind Forward Converters. Vielleicht meinen wir das gleiche. Bei den dickeren oder wo es auf EMV ankommt eine schoene Drossel in Serie mit dem Gleichrichter und dann purren sie wie ein Daimler-Achtzylinder. Der Nachteil ist, dass man dafuer stets Uebertrager braucht und das geht zu gescheiten Kosten fast nur in China. Wenn man kein Manadrin oder Kantonesisch kann und auch kein Vitamin-B dort hat, nicht so einfach.

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Gruesse, Joerg

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Joerg

Hallo Joerg.

Wenn obig erwähnte Fehlkonstruktion was am Ausgang gebracht hätte, das es sich ernsthaft gelohnt hätte, sie länger als nur ein paar Testsekunden zu betreiben, wäre wohl genau das passiert. Die Erwährmung der Leiterbahnen war schon deutlich zu spüren.

Meint Vollbrücke oder Halbbrücke. Ein Prinzip, wo die Primärseite von einem "echten" Wechselstrom Durchflossen wird, und wo der "Energiefluß" wärend des Primärstromflusses erfolgt. Durchflutung primär wird also auf Durchflutung sekundär direkt umgelegt.

Forward ist, wie mir geläufig, ein "Flyback" mit der Ausgangsdiode verkehrt herum, und natürlich anders dimensioniertem Übertrager. D. h. wenn Primärseitig der Transistor durchsteuert und der Strom anfängt zu fliessen, fängt er auch auf der Sekundärseite an zu fließen. War damals rein hypothetisch eine Umbauvariante für mich, die ich nicht gewählt habe, weil ich die hohe Leerlaufspannung des Sperrwandlers brauchte....

Übrigens ist, zumindest in dem von mir beobachteten Bereichen, Forward erst im letzten halben Jahrzehnt populär geworden. Die ältere Literatur, die ich habe, erwähnt nur Sperrwandler (Flyback), und Brücken, bzw. den Eintaktwandler mit Hilfswicklung für Entmagnetisierung.

Mmmmh. Jain. Natürlich ist ein Forward ein Durchflusswandler, wenn Du es auf den magnetischen Fluß und die Leistung beziehst. Aber tatsächlich meinte ich Brücke.

Ja, das machen meine Kollegen mit ihren Brücken auch. Ich kämpf ja immer noch mit meinen Fehlentscheidungen von vor 6 oder 7 Jahren. Oszilloskop mit Readout zu benutzen ist an den Teilen wegen der ständigen Reboots und Abstürze extrem nervig......:-(

Übertrager wird auch wegen was anderem noch gebraucht, u.a. Potentialtrennung.

Hör bloß auf. Ich brech mir ja schon mit Englisch einen ab.....:-(

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic

--
Selbsterkenntnis ist der erste Schritt zur Depression.
 Jeder echte Wettbewerb ist ruinös. Darum beruht jede funktionierende
 Wirtschaft auf Schiebung.
 Wer auf eine bessere Welt hin arbeitet, baut sich selber
eine Hürde, zu dieser Welt zu gehören.
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Bernd Wiebus

Flyback braucht einen Luftspalt und das bedeutet fast immer eine Spezialanfertigung.

Die gab es schon laenger. In der Garage habe ich zwei Wandler aus der Germaniumzeit, die aus 12V Netzspannung machen. Einer vom Kaufhaus Quelle aus Deutschland und ein dicker von TrippLite. Letzterer inklusive auf dem Alu-Panel aufgedruckter Adresse und Anleitung, wie verschlissene Transistoren zu bestellen und zu wechseln sind.

Die werden hier auch meist Forward genannt. Sogar bei Euch:

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Die Drossel koennte man ja noch nachruesten.

Ein Akzent oder Schreibfehler werden Auslaendern verziehen. In China braucht man allerdings oft auch noch Beziehungen. Oder eben langjaehrige Geschaeftspartnerschaften, damit hatte ich bisher gute Erfahrung.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Hallo Joerg.

Also ET, ETD und PM Kerne gibt es von der Stange mit Luftspalt. Es lassen sich unterschiedliche kombinieren.....zum Testen hab ich immer Isolierband dazwischengelegt.

Naja. Beim Zerlegen eines alten habe ich das dann auch entdeckt. :-) Plus allen möglichen Konstruktionen, die mit Hilfswicklungen für Selbstoszillation und Regelung und Spitzenunterdrückung ausgerüstet sind.

Zusatzdrossel bei Flyback ist eher ungünstig. Gerade Flyback mag keine Streuinduktivitäten. Und die Drossel würde voll als Streuinduktivität eingehen.

Lesen kann ich Englisch ja noch einigermassen, aber hören....oje. Nachtichten auf BBC geht....der Rest nur mit ach und krach.

Wo nicht?

So wurde mir auch berichtet. Zusätzlich neigen die aber auch zu extremen Stückzahlen. Bei 100-200 Geräten pro Jahr beissen die noch lange nicht an. Aber mit der geschäftlichen Seite habe ich glücklichereise nichts zu tun. Ich beobachte das zwar manchmal, würde mir sowas aber nicht selber zutrauen. Und zwar um so weniger, je mehr ich davon sehe.

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic

--
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Bernd Wiebus

Ich meinte fertige Uebertrager. Die meisten Kunden wollen kein "Lego Design", ausser bei ganz grossen Stueckzahlen, bei denen sie die Uebertrager anfertigen lassen.

Ok, ich dachte, das waeren Brueckenwandler.

100-200? Uns hatten sie fast mal mit 4000er Chargen abblitzen lassen.
--
Regards, Joerg

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Joerg

Hallo J=F6rg.

In der Serie lassen wir die auch Anfertigen (bzw. unser Platinenfertiger). Ferige =DCbertrager w=FCrde ich oft auch gerne verwenden wollen, kommt aber selten passend hin. F=FCr einige Hilfsspannungen nehme ich aber schon welche.

Nun, es gibt wohl Firmen, die seeeehr gute Kontakte dorthin haben, und dann geht das wohl auch mit kleinen St=FCckzahlen. Bei der oft manufaktur=E4hnlichen Produktion dort geht sowas eher als wie bei hochmaschineller Fertigung. Aber wenn Du gezwungen bist, =FCber eine Firma zu gehen, die hier im Westen auch auftritt, oder =FCber einen Agenten, geht nichts unter Auftragsvolumen von 100000-200000 Euro. D.h. Du m=FCsstest dort jemanden Passenden aus so einem Betrieb pers=F6nlich kennen. Ich kann mich an eine Serie mit asiatischen Schriftzeichen erinnern. Waren so um die 50 Trafos. Ob die aber jetzt aus China oder Indien kamen......

Den einzigen =C4rger hatte ich mit einer nahmhaften deutschen Firma. Die haben in einigen Exemplaren die Wickelsinnbeziehung zwischen Prim=E4r und Sekund=E4r verdreht, bei Flyback sehr kritisch, oder Anschl=FCsse am falschen Pin festgelegt. Bei den Fertigtrafos sind hin und wieder welche dabei, wo der Kern zerbr=F6ckelt und rausf=E4llt. Aber die Wicklungen waren immer ok.

Mit freundlichem Gru=DF: Bernd Wiebus alias dl1eic

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Wiebus

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