Conexión de AGND y DGND usando flash ADC, totalmente perplejo

Todo lo relacionado con la separación de los terrenos es una fuente común de malentendidos e ingeniería del culto de la carga. A excepción de los dispositivos que están diseñados específicamente para proporcionar aislamiento (IE, aisladores digitales, amplificadores de aislamiento), todos los pines de tierra en un IC, independientemente de lo que estén etiquetados, en realidad son el mismo suelo . Se etiquetan de manera diferente porque transportan las corrientes de tierra para diferentes partes del IC, por lo que en el caso de un ADC, los pines AGND transportan corrientes de tierra desde la sección analógica, y los pines de tierra digitales transportan corrientes de tierra desde la sección digital. Del mismo modo, con los dispositivos de potencia como los amplificadores, puede tener "conexión a tierra de alimentación" y "conexión a tierra de señal", lo que simplemente le dice que algunas clavijas transportan grandes corrientes desde la etapa de potencia, mientras que otras solo transportan las corrientes mucho más bajas que se usan en la parte frontal.

Entonces, la razón por la que el punto de unión AGnd / DGnd está justo en el ADC en su diagrama, es que los dos pines realmente necesitan estar en el mismo potencial. Si tenía un camino largo entre la DGND del ADC y un punto de tierra estelar lejano, y luego un largo camino de regreso a través del plano de tierra analógico hasta el pin AGND del ADC, existe la posibilidad de que aparezca una diferencia potencial entre los dos pines que pueden provocan corrientes disruptivas o dañinas que fluyen entre las secciones analógicas y digitales del IC.

Por supuesto, hay una pregunta más amplia implícita en tu publicación, que es la razón por la cual, para empezar, debes separar las bases analógicas y digitales. En general, aunque esto va en contra de la sabiduría prevaleciente de MUCHAS notas de aplicaciones, en la mayoría de los casos será mejor no separar los planos de tierra analógicos y digitales. En su lugar, debe separar cuidadosamente las secciones analógicas y digitales a través de la colocación de componentes, y diseñar cuidadosamente su diseño para controlar la ruta de las corrientes de retorno a tierra para minimizar su efecto en los subsistemas sensibles. Las primeras respuestas a esta pregunta tenga más información y hay algunas otras preguntas relacionadas que probablemente vale la pena analizar.

¡¡¡SOLUCIONADO !!

Ahora probablemente voy a tener un poco de desacuerdo en esta respuesta, pero entiendo que esto fue probado y probado para funcionar. También esto es para FLASH ADC , puede que no sea aplicable para otros tipos de ADC.

Entonces, tuve todo el circuito en una placa de pruebas. Sé que las tablas de pruebas son terribles y tienen una inductancia súper alta, etc., pero necesitaba probar el circuito antes de pedir PCB que no funcionen. Estaba usando un ADC de 8 bits (~ 20 mV / resolución de bit). Eso no es muy preciso, debería ser posible en una placa de pruebas.

Los últimos 2-3 bits no pararán de oscilar . Eso es más de 60mV de ruido. Intenté todo para deshacerme de él:

• filtrando la señal analógica por tonelada
• jugando alrededor de las tapas de desacoplamiento
• agregar gorras en los rieles
• conectar AGND y DGND directamente en el ADC
• agregar cables de retorno a tierra para las entradas ADC

Ninguna de esas cosas hizo ninguna diferencia en absoluto.

Lo que hizo solucionó fue AC acoplando las entradas analógicas ADC (AIN, REF +, REF-) a DGND justo en la conexión de pin con condensadores

Vea la siguiente ilustración. Era la diferencia día y noche, funcionó perfectamente. Reviso todo para estar seguro de que esta fue la solución.

Mi teoría es que las entradas del comparador en Flash se refieren al DGND ruidoso. lo que significa que la corriente de polarización de entrada está fluctuando constantemente. Entonces, básicamente, confía en el lado analógico para mantener unos valores estables con la carga oscilando a la velocidad, lo que no es un gran escenario. Esto es especialmente difícil cuando utiliza una placa de pruebas con rutas de retorno largas ...

Cuando AIN es AC junto con DGND , así como REF + y REF- , el DC analógico los valores llegan a montarse sobre el ruidoso DGND, por lo que los comparadores de Flash verán una buena señal de limpieza.