De fondo
Estoy trabajando en un proyecto que requiere un tanto analógico y digital de señales junto con el poder y los prejuicios para ser conectado entre dos dispositivos a través de aproximadamente 1 metro es bastante duras (campo magnético) medio ambiente. Uno de los extremos (a distancia) es esencialmente una costumbre sensor de IC, y el otro extremo (local) es la adquisición de datos secundarios.
Básicamente, existen cuatro tipos de señales en la interconexión:
- Baja Tensión de Alimentación - 1.8 V DC y varios sesgos. Este suministros de energía a la mayoría de los circuitos en el extremo remoto. Esto proporcionará acerca de 500mA o así al dispositivo a través de un cable que se tienen en la región de 0.1 ohm resistencia de DC.
- De Alimentación de alta Tensión - 60V DC. Este suministra energía a una pequeña porción de la remota circuito.
- Digital de Señales - Este es un unidireccional de la interfaz de serie que se ejecuta en ~a 200MHz. La señal de reloj veces todo en el dispositivo remoto.
- Las Señales analógicas son muy débiles (100mV max), señales de alta frecuencia (~800 mhz B/W), que se transfieren desde el extremo remoto a la final local.
El digital de las señales analógicas y digitales lleva a todos en un solo terminó cables coaxiales, y las líneas de energía en cables separados.
El sistema todavía no ha concluido, ni tiene la interconexión. En este momento estoy tratando de determinar el mejor esquema de las líneas de tierra dentro de la interconexión.
Lo he determinado hasta el momento
En primer lugar, la alta tensión de suministro se va a tener algunas muy feo transitorios (sabemos que esto de la experimentación) - esencialmente de las unidades de un corto de alta corriente de descarga. Idealmente, nos gustaría tener algunas buenas a granel de la capacitancia en el extremo remoto, pero eso no es posible. Como tal, voy a sugerir que esta parte está diseñada con una tierra independiente - es un hecho aislado HV de suministro para mantener cualquier picos de corriente fuera de los cables de alimentación.
En segundo lugar, las señales de RF son de una sola terminación, y CA acoplada en el extremo local. Estos serán alimentados en un balun activo (lo más probable TI LMH5401 o similar).
En tercer lugar, las señales digitales son también de una sola terminación, pero no puede ser acoplada en AC.
Finalmente, todo el cable coaxial escudos debe ser atado en el extremo remoto, pero puede ser individualmente cable en el extremo local.
Las preguntas que tengo
Mi pregunta es (espero que no a un amplio) ¿cómo es mejor para arreglar el terreno esquema para evitar la creación de una desagradable de los bucles de tierra, y esperemos que para evitar el acoplamiento entre la señal de reloj y el RF y Potencia de las señales?
Después de leer un poco de todo, he llegado a la siguiente pensamientos/ideas en la materia que yo podría hacer con alguien para confirmar si mis ideas son razonables o si hay una mejor manera.
En primer lugar, estoy pensando en organizar el diseño de modo que no es un cable a tierra para la LV fuente de alimentación y, a continuación, independiente de la señal de motivos. Sin embargo es evidente que en algún momento los motivos deben conectar todo junto.
En algunos de los materiales que he leído se sugiere dejar el cable coaxial escudo sin terminación del extremo local para evitar bucles de tierra, sin embargo creo que podría causar más problemas de los que resolvería por la ruptura de la señal de la ruta de retorno para las señales de alta frecuencia. Como las señales de RF se CA acoplada en el extremo local justo antes de que el amplificador, me pregunto si yo también debería de CA par el escudo para eliminar cualquier DC corriente de lazo introducido con la fuente de alimentación a tierra mientras no romper la señal de la ruta de retorno. ¿Esto tiene sentido?
Para las líneas digitales creo que simplemente tiene que conectar la tierra en ambos extremos porque es DC junto. En esta situación, lo que podemos hacer es asegurar que en el diseño del IC para el extremo remoto que nos conecte el cable coaxial de los motivos de la IC a través de la planta de bonos almohadillas colocadas tan cerca de las entradas como sea posible para que la ruta de la señal a través de los búferes de entrada es para el cable coaxial como sea posible. A continuación, podemos tener un motivo pad para el suministro de energía para minimizar el acoplamiento de la señal a la fuente.
Por último, creo que una persona cable de tierra para el suministro debe ser añadido a la interconexión. En el local, esto podría ser alimentado a través de una cuenta de ferrita o de paso-a pesar de condensadores para intentar aumentar la impedancia para las señales de alta frecuencia, así que favor de viajar a través de su cable coaxial escudos en lugar de que el suministro de tierra. Es que sensato?
Algo como esto es lo que yo estaba pensando:
(p.s. ¿Hay cualquier información adicional que usted me quiera agregar?)
