Conexión a tierra de dos tableros conectados a un plano posterior

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Tengo un diseño que consiste en una placa posterior y dos tableros montados en esto a través de algunos encabezados. El backplane proporciona un 5V común y tierra a ambas placas y también tiene un plano de tierra sólido. Entre las dos placas hay dos buses SPI que funcionan a ~ 25MHz donde la conexión se realiza desde una placa - > abajo en la placa posterior - > hasta el otro tablero.

Aquí hay una ilustración simple de la configuración:

Mi pregunta es cómo debo manejar la conexión a tierra entre las placas en el conector de datos. Las alternativas que he encontrado son:

  1. Conecte el gnd en ambos conectores de datos al plano de tierra común en el plano posterior
  2. Solo conecte gnd en el conector de datos 1 a gnd en el conector de datos 2 y no se conecte al plano de tierra
  3. No utilice una conexión gnd para el conector de datos
pregunta sandberg

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Esta no es una gran situación porque en cualquiera de estos tres casos habrá un problema potencial:

  1. Bucle de tierra. Si hay algún diferencial entre la conexión a tierra de una tarjeta a la otra en la placa posterior (resistencia del conector, resistencia de traza, especialmente con una gran corriente estática o dinámica), obtendrá un flujo de corriente a través de las conexiones del conector de datos. >

  2. Forzando el camino de tierra a través del backplane. Esta es una buena manera de inducir la emisión magnética porque se basa en el área del bucle.

  3. El mismo problema que el 2, pero con menos inmunidad al ruido externo.

Cualquiera de estos podría funcionar bien, especialmente si no tiene que pasar una prueba de cumplimiento (es decir, algunos equipos de prueba únicos) y no necesita preocuparse demasiado por las emisiones en su configuración.

Una posible alternativa sería pasar la energía y los datos a la PCB # 2 a través de la PCB # 1. Esto tendría la ventaja de reducir las áreas de bucle y mantener bajos los potenciales.

Otra alternativa sería aislar la señal SPI con un optoacoplador de clasificación adecuada, pero eso es bastante extremo.

Finalmente, puede convertirlo en un par diferencial, lo que tendría la ventaja de reducir la corriente dinámica que se está transfiriendo. Esto haría que la opción 2 sea más razonable.

Tenga en cuenta que la conexión a tierra y EMI / EMC es un problema complejo, y que la solución final dependerá en gran medida de los gabinetes, el enrutamiento de cables, la derivación y otros factores.

¡Buena suerte!

    
respondido por el Daniel

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