Tengo un PCB de 2 capas con ADC que se comunica mediante SPI. Esta placa se utilizará con un FPGA de National Instruments (NI, LabVIEW), con una frecuencia de reloj de hasta aproximadamente 600 kHz (más alto sería bueno, pero este es el requisito inmediato).
La placa se utilizará cerca de un par de motores de CA de tamaño moderado. Cuando los motores no están encendidos, todo funciona bien. Una vez que los motores funcionan, observo grandes cantidades de ruido eléctrico en casi todo. La comunicación se rompe y la salida de datos es basura.
En caso de que esta información sea útil, sostener un cable BNC con dos clips en el aire muestra oscilaciones de voltaje del orden de 500 mV pk-pk; al recortarlos, se reduce a ~ 10 mV pk-pk cuando se observa con un osciloscopio.
El cableado en uso es 28 AWG, 10 núcleos (5 pares trenzados). 8 cables son señales, con un par utilizado para conexiones de + 15V y Gnd. Los niveles lógicos son 3.3V en las otras líneas. Los pares trenzados no están relacionados, aunque me propuse poner las dos líneas de frecuencia más alta (SCLK, D_Out) con las líneas de cambio más lento (esencialmente DC) para tratar de mitigar las interferencias.
Los blindajes de los cables están conectados a la tierra de la PCB y se desconectan en el extremo del instrumento. ¿Debería esto revertirse? (¿Importa?) Es mi entendimiento que la conexión de ambos extremos puede / podría llevar a bucles a tierra, ¿es correcto o acaso no entendí el principio?
Las 8 líneas de señal están conectadas a las líneas BNC, pero los blindajes de los cables BNC están flotando. La instrumentación especifica / espera un cable de 50 ohmios. enlace
¿Cuánto debo preocuparme por la falta de coincidencia de carga en estas frecuencias? ¿Qué puedo hacer para mitigar este problema?
¿Qué debería estar haciendo con el cable, las conexiones y las terminaciones para evitar la saturación de EMI / ruido?
Edite para el dibujo básico (aunque hay 4 entradas disponibles en la PCB para + ve, -ve PS, solo hay dos cables disponibles, por lo que solo se puede usar una conexión a tierra. La otra puede usarse para conectar la pantalla si se desea) :
