Tengo una placa que tiene dos planos de tierra, analógico y digital, que en esta placa están completamente separados. Las conexiones a tierra se conectan a otra placa, que se conecta mediante un cable plano.
Todas las señales en la parte superior de los dos motores son independientes ( es decir interactúan solo en la otra placa), excepto cuatro señales de "detección de conector", que detectan cuando se inserta un enchufe en un conector En el lado analógico. Estas necesitan pasar al lado digital. Las señales de detección del conector son CC, excepto cuando se inserta o se quita un enchufe. Los voltajes involucrados son \ $ 0 \ $ o \ $ 3.3 \ mathrm {V} \ $ , dependiendo del conector Estado, y leer a través de un expansor I2C en este tablero. El siguiente es un esquema para uno de los cuatro detectores de jack, otros son idénticos.
Cuando no hay nada conectado a la toma, el interruptor está cerrado y R3, que está conectado a la tierra virtual del opamp (alimentado desde analógico \ $ 3.3V \ $ y conectado a tierra analógica) tira de la entrada lo suficientemente bajo como para leer un cero lógico en el expansor I2C. Entonces, en este caso, la corriente proviene del opamp y va al \ $ 3.3V \ $ digital y al expansor I2C. Cuando se inserta un tapón, el interruptor se abre y R1 tira de la entrada hasta (digital) \ $ 3.3V \ $ . En este caso, la corriente viaja completamente en el lado digital, y no hay problema.
El lado digital y la toma de detección de señales obviamente solo necesitan estar lo suficientemente limpias para leer siempre el estado lógico correcto. Sin embargo, el lado analógico contiene señales algo sensibles, que necesitamos leer con una precisión de 12 bits.
Mi pregunta: esto requiere cruzar el plano de tierra dividido desde el lado analógico al digital. ¿Cómo debería hacerlo? Algunas opciones con justificación:
- Claro, hay un bucle que viaja a través del cable plano a la otra placa, donde se encuentran los terrenos. Sin embargo, el actual involucrado es minúsculo, los resistores \ $ 100 \ mathrm {k \ Omega} \ $ solo lo limitan a \ $ 16.5 \ mathrm {\ mu A} \ $ (y en realidad mucho menos que esto), así que simplemente me salta la división con R2.
- conecto los powerplanes debajo de R2. Ahora no hay un bucle grande para la corriente de detección de jack. Sin embargo, otros bucles a tierra son posibles en principio, y debo asegurarme de que esta conexión no sea la ruta de retorno preferida para cualquier otra señal. Debería estar bien con las señales de alta frecuencia, ya que esas personas quieren viajar bajo sus respectivas pistas, ¿verdad? Sin embargo, dependiendo de las resistencias en el cable plano, los conectores y la otra PCB, es posible que algunas señales de CC deseen tomar un atajo aquí, causando desplazamientos a tierra (las corrientes más grandes que viajan entre las placas son unas decenas de \ $ \ mathrm {mA} \ $ , por lo tanto, a 12 bits, 1 error de LSB corresponde a una resistencia de \ $ 0.1 \ Omega \ $ ).
- Conecte los planos de potencia junto a R2 con un condensador. Sin embargo, esto no parece tener sentido, ya que de todos modos no debería haber ningún problema en las frecuencias altas.
- Lleve el conector hasta el otro PCB y córralos donde se conecten los planos de energía. Esto no se puede hacer, ya que no hay suficientes conductores en el cable plano, actualmente la única señal digital entre las tarjetas es el bus I2C.
Actualmente tengo un prototipo con la opción 1., que funciona perfectamente bien. ¿Entonces tal vez nada de esto importa, para DC y corrientes tan bajas?