Cómo crear un pcb de señal mixta

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Quiero crear una placa que tenga componentes digitales de alta velocidad (específicamente el SAM3X8E - de arduino DUE) y un circuito de audio analógico.

Las partes analógicas fueron originalmente un escudo para el arduino. La razón por la que quiero crear una placa de modo mixto para combinar los dos circuitos en uno, es porque solía tener mucho ruido. Después de buscar, la gente sugirió que esto es ruido del circuito digital y tendré que rehacer el tablero.

Este es un enlace con la pregunta original. Allí también encontrarás una imagen del esquema del escudo. Desacoplamiento adecuado

Mi pregunta es cómo enterrar todo esto. He visto muchos enfoques diferentes en hilos como estos: Cómo debo conectar AGND y DGND (LINK 1) Punto estelar en esquemas (LINK 2) Para múltiples circuitos ADC con base en el diseño de PCB, ¿por qué es " punto único de tierra "¿importante?

imp de terreno de un solo punto (LINK 3) Entonces, ¿necesito tener diferentes planos GND para digital y analógico? Estaba considerando utilizar el 'enfoque de terreno estelar' pero el primer enlace dijo que es el menos eficiente. Trevor_G también dijo (en el segundo enlace): "Para este tipo de circuito, los planos de tierra única integral y de potencia con el diseño apropiado para mantener los bucles de señal lo más cortos posible es mucho mejor". ¿Entonces solo tengo un plano de tierra común?

Entonces leyendo estas dos pautas: enlace enlace

Descubrí que un plano GND es todo lo que se necesita. Pero muchas cosas fueron confusas y perdidas en teoría. Por ejemplo, ¿tengo que separar los dos planos? Si es así, ¿tienen que unirse en un solo lugar? ¿Necesito 'cortar' los dos planos? Si es así, ¿dónde exactamente corte? ¿Qué pasa cuando las señales analógicas, ingresan al lado digital del tablero? ¿Como cuando la información analógica entra en el ADC del microcontrolador? Si de hecho hay un corte, ¿cómo se supone que debo encaminar las huellas? En general, ¿cómo diseño la capa GND?

Lo que haré: * Mantenga las partes digitales alejadas de las partes analógicas - capa de cobre superior (gracias peufeu!) * Utilice dos reguladores, uno para el lado digital y otro para el lado analógico * Evite la potencia digital y la señal digital para pasar en la misma área que el lado analógico (en todas las capas)

Una pregunta extra: * Vi en el enlace stackexchange 3 para mantener las fuentes de alimentación en el lado digital de la placa. Eso incluye el regulador analógico también? Pero la señal analógica de potencia tendrá que pasar a través del lado digital ... Pero cuando la señal analógica ingresa al ADC del microcontrolador, la señal analógica también ingresa al lado digital. Entonces, ¿es imposible separarlos?

    
pregunta user1584421

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No he rastreado todos los enlaces que has enviado, pero aquí hay algunas reglas básicas que deberían ayudarte. Tenga en cuenta que algunas personas lo guiarán de manera diferente, algunos afirman que deben mantener diferentes planos de tierra y conectarlos en un solo punto. La IMHO es posible de implementar pero mucho más difícil, ya que es más importante asegurarse de que todas las señales rápidas tengan un plano de tierra debajo de ellas sin excepción. Los planos de tierra separados solo tienen sentido en la electrónica de potencia, donde podría crear problemas de rebote en tierra sin la separación. Para sistemas digitales rápidos, el desacoplamiento y los buenos planos de tierra son más importantes.

Para entender esto, piense en la impedancia a altas frecuencias en combinación con las rutas de retorno a través de la ruta de menor "resistencia" (= impedancia).

Una señal rápida tiene su ruta de retorno justo debajo de la traza en el plano de tierra. No importa el grueso de cobre que puedas tener en otro lugar. Si ese camino de retorno se rompe por planos de potencia divididos o cualquier otra causa, la señal no sigue el bucle más pequeño para regresar y, en cambio, crea grandes bucles que se irradian. Lo mismo para el poder de los dispositivos rápidos. Si no los desacopla correctamente colocando tapas cerámicas muy cerca de los pines de alimentación o al no tener una inductancia baja a través del plano de tierra, entonces tiene el mismo problema con las rutas de alimentación.

Aparte de eso, mantener las cosas analógicas y digitales lo más separadas posible es bueno, también se ejecutan trazas digitales y analógicas perpendiculares entre sí. Si tiene fuentes de alimentación conmutadas para circuitos analógicos, sí, manténgalas en la parte digital, luego filtrelas (RC, LC o LDO) y pase a otro plano o área.

La mezcla analógica y digital no es tan mala si entiende un buen diseño para evitar los problemas de EMC.

    
respondido por el gommer

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