Drage bralke in dragi bralci, avtor Francesco piše zelo zanimive prispevke o EMC problemih, na katere je naletel kot strokovnjak za EMC meritve. Ob tem, ko opiše težavo napiše tudi rešitev, kako se rešiti EMC težav.
Avtor: Francesco Poderico, Neutronix Ltd
Pred nekaj leti sem za stranko delal na digitalnem radiu. Zasnova je bila zelo zapletena, nagrada za inženirja elektronike, kot sem bil jaz, pa ogromna.
Užival sem v vsakem delu razvoja. Spomnim se, da sem kupil nekaj knjig, da bi se prepričal, da dobro opravljam svoje delo, in najboljša knjiga, ki sem jo takrat kupil, se je imenovala “grounds for grounding”, izdaja Wiley, ki jo toplo priporočam, zlasti 9. poglavje, ki sem ga najbolj preučil.
Ta knjiga je izjemno dobro napisana in prikazuje nekaj načinov za povezavo “šumeče digitalne ozemljitve” s “čisto analogno ozemljitvijo” ADC ali DAC. Pojasnjuje, zakaj se na podatkovni kartici ta dva priključka imenujeta AGND in DGND in zakaj ju je treba postaviti na isto ravnino. Pojasnjeno je tudi, kako zmanjšati šum med njima in podobno. Vendar mi ta knjiga ni povedala, kaj je “šumeča” ozemljitev in kaj je “čista” ozemljitev. Zato to zdaj delim z vami.
Ko načrtujemo povsem digitalno ploščo, 50-100 mV “šum ozemljitve” ni problem. Pri večini modelov je to sprejemljivo.
Kaj pa, ko imamo 8-bitni DAC (ali ADC)? Ali lahko dopuščamo 50 mV šum ozemljitve?
Predpostavimo, da uporabljamo 1 V kot referenčno napetost na našem DAC pretvorniku. V tem primeru je pri 8-bitnem DAC ločljivost 1V/256 = 3,9 mV.
Podobno lahko sestavimo tabelo, kot je ta:
8 bit -> 3.9 mV -> 48 dB
16 bit -> 15 µV -> 96 dB
18 bit -> 4 µV -> 108 dB
itd.
Tako lahko zaključimo, da moramo biti tudi pri 8-bitnem DAC zelo previdni!
V času zgornjega načrtovanja smo se po neprespani noči, ki smo jo preživeli ob prebiranju zgornje knjige o tem, kako najbolje povezati “AGND” z “DGND”, odločili, da uporabimo eno samo GND ravnino.
Vendar sem se ustrašil uporabe mikrostrip povezav in nisem imel druge izbire, saj so se za PCB sklad že pred meseci odločili drugi.
Vprašanje, na katerega sem si moral odgovoriti, je bilo:
Če imam v bližini svojega DAC pretvornika microstrip povezave, koliko bo to vplivalo na “AGND”? To je zelo pomembno vprašanje, saj sem želel doseči 80 dB izolacije šuma.
Torej… nazaj k teoriji in tokrat sem sestavil še eno tabelo, pri čemer sem imel dimenzije tračnih linij v bližini DAC.
w/h = 1 -> 24 dB zmanjšanja toka na razdalji 5w
w/h = 5 -> 78 dB zmanjšanja toka na razdalji 5w
itd.
Tako sem ugotovil, da se s postavitvijo, ki sem jo imel, nisem mogel sebe prepričati, da bi dosegel želeno dinamično izolacijo, in ker nisem mogel uporabiti linij trakov in asimetričnih linij trakov, sem bil v težavah.
Zato sem se odločil, da dodam nizkoprepustni filter, odmaknjen od DAC, in digitalni medpomnilnik za zmanjšanje šuma med 2 GND. Na zgornji risbi boste videli samo upor; predstavljajte si tudi kondenzator 18pF v bližini DAC. Delovalo je popolnoma dobro.
Zaradi takšnega dizajna inženir raste, vsaj jaz; če ne želite kupiti zgornje knjige, priporočam ogled AN iz Analogue Devices. Polni so dobrih predlogov.
Upam, da vam je bilo všeč!
Povzeto po:
https://bit.ly/3vXsgsz
https://svet-el.si
