Kürzlich hatte ich eine scheinbar unschuldige Frage in einem anderen Forum gepostet. Ich habe versucht, eine kleine und relativ einfache Schaltung auf eine 2-Schicht-Platine zu beschränken, und habe nach den Abschirmungsvorteilen eines Kupfergusses gefragt, der an eine analoge Erdung gebunden ist, anstatt eine ungebrochene separate Ebene für die Erdung zu verwenden. Obwohl sich meine Frage nur auf den Abschirmwert eines solchen Kupfergusses bezog, begann eine große Kontroverse an einem ganz anderen Punkt. In meinem Layout hatte ich eine virtuelle Erdung unter Verwendung des typischen Spannungsteilers erstellt, der einen mit Einheitsverstärkung konfigurierten OP-Verstärker speist, und dann jede einzelne analoge Erdungsrückführung zu einem Punkt neben dem Ausgang dieser virtuellen Erdung ausgeführt. Ich hatte auch einen Kupferguss auf die am wenigsten belebte Schicht gemacht und sie an denselben analogen Boden gebunden, wieder an demselben einzelnen Punkt. Aber es folgte bald eine Reihe von Beiträgen, die meine Verwendung eines derart verschlungenen "Spinnennetz" -Schemas beschimpften, wobei viele darauf hinwiesen, dass ich einfach eine Grundebene erstellen und alle Verbindungen zum nächstgelegenen verfügbaren Punkt dieser Ebene herstellen sollte (bis wann) notwendig). Wenn Sie dies tun, wird das Layout optisch sauberer und einfacher. Aber nachdem ich so viele Jahre den "Single Point" Weg gegangen bin und größtenteils erfolgreiche (dh ruhige und stabile) Designs habe, zögere ich, dies zu ändern. Zumal einige der Argumente von Single-Point-Gründen als etwas Archaischem sprachen und in Vakuumröhrenschaltungen verbannt wurden. Was? Mit vielen Worten, dass ich einfach eine Grundebene erstellen und alle Verbindungen zum nächsten verfügbaren Punkt dieser Ebene herstellen sollte (bei Bedarf durch via). Wenn Sie dies tun, wird das Layout optisch sauberer und einfacher. Aber nachdem ich so viele Jahre den "Single Point" Weg gegangen bin und größtenteils erfolgreiche (dh ruhige und stabile) Designs habe, zögere ich, dies zu ändern. Zumal einige der Argumente von Single-Point-Gründen als etwas Archaischem sprachen und in Vakuumröhrenschaltungen verbannt wurden. Was? Mit vielen Worten, dass ich einfach eine Grundebene erstellen und alle Verbindungen zum nächsten verfügbaren Punkt dieser Ebene herstellen sollte (bei Bedarf durch via). Wenn Sie dies tun, wird das Layout optisch sauberer und einfacher. Aber nachdem ich so viele Jahre den "Single Point" Weg gegangen bin und größtenteils erfolgreiche (dh ruhige und stabile) Designs habe, zögere ich, dies zu ändern. Zumal einige der Argumente von Single-Point-Gründen als etwas Archaischem sprachen und in Vakuumröhrenschaltungen verbannt wurden. Was? Zumal einige der Argumente von Single-Point-Gründen als etwas Archaischem sprachen und in Vakuumröhrenschaltungen verbannt wurden. Was? Zumal einige der Argumente von Single-Point-Gründen als etwas Archaischem sprachen und in Vakuumröhrenschaltungen verbannt wurden. Was?
Meine Recherchen zu diesem Thema schienen also zwei Lager zu diesem Thema aufzuzeigen. Ein Argument ist, dass eine ungebrochene Grundebene immer überlegen ist, wenn sie verfügbar ist. Das andere Argument besagt, dass wenn es sich um eine Hochfrequenzschaltung handelt, eine Erdungsebene besser ist, aber für eine Niederfrequenzschaltung (einschließlich Audio) die Einzelpunkt-Erdungsmethode besser ist, hauptsächlich um Erdschleifen zu vermeiden.
Natürlich habe ich immer noch ein Dilemma, da mich die Kosten für Prototypen dieses Mal, wenn möglich, auf ein 2-Lagen-Board beschränken, und dies bedeutet, dass meine Pseudo-Grundebene bestenfalls ein Kupferguss sein wird, der hier und da durch einige kurze Spuren unterbrochen wird . Bevor ich jedoch diese Komplexität oder mögliche Ausnahme zur Regel hinzufüge, möchte ich diese spezielle Frage zur allgemeinen Diskussion stellen: Für ein Audio-Design mit OP-Verstärkern, wann und wann ist ein Einzelpunkt-Grundschema der beste Weg ist nur der einfachere "nächstgelegene Weg zu einer Grundebene" die bessere (oder zumindest angemessene) Wahl.
Beispielsweise zeigen diese zweischichtigen Screenshots zwei einigermaßen ähnliche Versionen derselben Platine, die in Wirklichkeit etwa 4 "x 2,5" groß sind. Im ersten sehen Sie viele lange Spuren auf beiden Seiten des Boards, die auf einem einzigen Pad mit der Bezeichnung AGND gipfeln. Die zweite ist fast dieselbe Schaltung, aber diesmal ist der blaue kupferarme Bereich Teil des analogen Erdungsnetzes, sodass all diese langen Spuren zugunsten des nächstgelegenen Pfades zur Erdungsebene / zum Kupferguss verschwunden sind. Abgesehen von jeglicher möglichen Kritik an anderen Layoutproblemen ist dies nur ein Beispiel. Ich möchte diese Diskussion wirklich auf die ursprüngliche Frage beschränken.
Single Point Ground Version
Nächster Weg zur Grundebenenversion
Antworten:
Für beide gibt es Vor- und Nachteile.
Eine Signal-Vollmasseebene hat den Vorteil, dass das Signal 0 V eine hohe Integrität 0 V ist und auf das man sich verlassen kann, jedoch nicht, wenn Ströme von irgendeiner Bedeutung fließen. Obwohl eine Masseebene eine sehr niedrige Impedanz aufweist, können immer noch Spannungsabfälle auftreten, wenn signifikante Ströme fließen. Wie viel Voltabfall ein Problem darstellt, hängt ganz vom kleinsten Signal ab, das Sie verstärken möchten.
Ein Sternpunktsystem vermeidet die im vorherigen Absatz erwähnten "signifikanten Ströme", indem sichergestellt wird, dass Spuren Signale (0-V-Rücklaufspuren) übertragen, die nicht mit diesen signifikanten Strömen geteilt werden. Der Nachteil ist, dass Sie am Ende Magnetschleifen haben, bei denen Spannungen voneinander induziert werden können und der "signifikante Strom", der in einer anderen Spur fließt, gekoppelt werden kann.
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Es tut uns leid, dass Sie den alten (Art) Thread wiederbelebt haben, aber OP (und auch andere Leser) finden dieses Dokument möglicherweise von Interesse:
http://www.maximintegrated.com/de/app-notes/index.mvp/id/5450
Wie ich das obige Dokument verstehe, sollte man zwischen hohen (1 MHz und höher) und niedrigen (1 MHz und niedriger) Frequenzströmen unterscheiden, da diese unterschiedliche Rückstrompfade haben. Daher kann eine feste / einzelne Masseebene verwendet werden, solange die Spuren, die Signale unterschiedlicher Frequenzen tragen, zusammen gruppiert sind (dh Hochfrequenzsignale mit anderen Hochfrequenzsignalen auf der einen Seite und Niederfrequenzsignale zusammen mit anderen Niederfrequenzsignalen auf der anderen Seite ).
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