En una placa con planos de tierra analógico y digital separados conectados en un lugar, la conexión a menudo se hace con un inductor. ¿Cómo se elige este inductor? Obviamente, tiene que ser capaz de manejar suficiente corriente, pero ¿qué otros factores son importantes?
Estoy más interesado en el tipo de inductor en lugar del valor, ya que esperaría probar diferentes valores.
Otra escuela de pensamiento es olvidar el inductor y dividir el plano de tierra. En su lugar, utilizar un plano sólido, pero usar una cuidadosa colocación y enrutamiento para asegurar que las señales digitales/analógicas permanezcan en sus respectivas partes del PCB.
Según la figura siguiente, se puede ver (para señales de alta velocidad) que la mayoría de la corriente de retorno fluye muy cerca de la pista (x es la distancia desde el centro de la pista, h es la altura de la pista sobre el plano):
No hay tiempo para entrar en más detalles en este momento (intentaré agregar más tarde) pero aquí hay un par de enlaces excelentes sobre el tema:
Henry Ott - Diseño de Señal Mixta
TI - Directrices de Diseño de Alta Velocidad
Lo ideal es que su tierra tenga 0 V en todas partes, para que no haya una caída de voltaje debido a ninguna impedancia.
Olin señala que conectar tierras con inductores significa que no estarán conectadas a altas frecuencias, por lo que ya no son tierras. Eso es correcto. Pero si aísla completamente su parte digital y analógica para altas frecuencias, tampoco necesitará un camino de retorno a tierra para ellas. Esto solo tiene sentido si bloquea el ruido de alta frecuencia en todas las demás conexiones. Fuentes de alimentación y señales. He usado supresores de ruido Murata BLM para esto; un BLM18PG221SN1 tiene una resistencia de CC de 100 mΩ como máximo y una impedancia de 220 Ω a 100 MHz.
Combinado con un capacitor, obtendrá un filtro de segundo orden que se encargará de ese ruido del microcontrolador. La baja resistencia significa una caída de voltaje mínima en los voltajes de alimentación.
Si puede mantener el ruido de alta frecuencia alejado de la parte analógica, puede acoplar ambas tierras directamente, pero en un solo punto.
Cuando trabajé con Philips Audio, a veces se usaban cuentas de ferrita conectadas a tierra digital y analógica:
La resistencia de CC está en el rango de miliohms, pero como dice Olin, compensarán la tierra para HF si permite que pase al lado analógico.
No en todos los casos no es así, a veces es mejor tener dos. En la mayoría de los diseños que he encontrado es mejor tener uno. También depende de muchos otros factores. Si tu conexión principal ya tiene ruido o tiene una gran fuente de ruido en modo común, puede ser ventajoso tener dos conexiones a tierra.
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0 Henries es un buen valor. Conectar tierras con inductores significa que no estarán conectados a altas frecuencias, por lo que ya no serán tierras. Esto no suena como una buena idea.
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La idea principal es que no queremos que estén conectados a altas frecuencias. Se supone que mantendrá alejado el ruido de la sección digital de la analógica.
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Sí, he escuchado esto varias veces pero no tiene sentido. Conectar verdaderos terrenos no va a propagar el ruido porque el terreno es la referencia, no el ruido. Si quieres mantener las corrientes de retorno de alta frecuencia lejos del terreno analógico, conéctalas en un solo lugar con la topología correcta, en lugar de intentar bloquear altas frecuencias. Jugar con filtros de terrenos causará más problemas de los que resolverá.
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@OlinLathrop ¡Aleluya! No se han pronunciado palabras más verdaderas. Odio tener que lidiar con diseños que tienen inductancias deliberadas en el suelo. "Pero solía funcionar..."
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Nunca me di cuenta de lo verdaderamente cierta que es la afirmación de que la corriente inversa en el plano de tierra quiere fluir justo debajo del conductor que transporta la corriente directa. Hasta que vi este pequeño video: youtube.com/… Tal vez quieras adelantar hasta aproximadamente las 12:00
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@OlinLathrop: Si las tierras analógicas y digitales de una placa tienen conexiones capacitivas parásitas externas a cosas fuera de la placa que no se mueven al unísono, la capacitancia parásita externa inducirá corrientes no deseadas si la placa proporciona un camino. Separar inductivamente las tierras analógicas y digitales aumentará la desviación de voltaje entre ellas, pero reducirá la cantidad de corriente no deseada a la que están sujetos los dispositivos externos.