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接地問(wèn)題與回答

作者: 時(shí)間:2012-03-26 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
是如果低于幾百毫伏,對(duì)于TTL和CMOS邏輯通常是可以接受 的。假如你的ADC有單端ECL輸出,你就需 要在每一個(gè)數(shù)字門上加一個(gè)推挽門,即起平衡和補(bǔ)償輸出的作用。把這些門電路封裝塊地線 引 到模擬平面,并且用差分方式連接邏輯信號(hào)接口。在另一端使用一個(gè)差分線路接收器, 將 它的端接到數(shù)字平面上。模擬接地平面和數(shù)字接地平面之間的噪聲是共模信號(hào),它 們的大 多數(shù)將在差分線路接收器的輸出端被衰減抑制掉。你可以把同樣方法用于TTL和CMOS,但它 們通常有足夠的噪聲容限,所以不需要差分傳輸。

  但是你說(shuō)過(guò)的一件事使我大感憂慮。通常把ADC輸出直接連到有噪聲的數(shù)據(jù)總線上,是很 輕率的作法??偩€噪聲經(jīng)過(guò)內(nèi)部寄生電容耦合可能返回ADC模擬輸入端。寄生電容從0?1到0 ?5 p F。如果把ADC輸出直接連到靠近ADC的中間緩沖鎖存器就要好得多(見圖12?2)。緩沖鎖存器 地線接到數(shù)字接地平面上,所以它的輸出邏輯電平和系統(tǒng)其余部分的邏輯電平兼容。

  

接地問(wèn)題與回答
問(wèn):我現(xiàn)在明白了。但究竟為什么你不把ADC的所有地線引腳都稱作模擬地(AGND)?這樣就不會(huì)先出現(xiàn)這些問(wèn)題。

  答:假如新來(lái)的檢查人員用一只歐姆表,看一看它們?cè)诜庋b體內(nèi)部是否連在一起 。這種做法多半會(huì)被拒絕,因?yàn)榧呻娐房赡軙?huì)被燒。另外存在一個(gè)慣例,我們必須把這些 引腳做標(biāo)記,以便指示它們的真實(shí)功能,而不是像我們想象的那樣。

  問(wèn):好!我不去做你剛才的試驗(yàn)了?,F(xiàn)在討論一個(gè)問(wèn)題。我有一個(gè)同事,他設(shè)計(jì)了 一個(gè)模擬地和數(shù)字地獨(dú)立的系統(tǒng),他把模擬地引腳接到模擬接地平面,把數(shù)字地引腳 接到 數(shù)字接地平面上,他說(shuō)系統(tǒng)工作得很好,怎么解釋這件事?

  答:首先,你按照未被推薦的方法去做,并不一定意味著你能一時(shí)僥幸成功,有 時(shí)你會(huì)陷入虛假的安全感(這就是鮮為人知的Murphy定律),有些ADC對(duì)于模擬地與數(shù)字 地 引腳 之間的外部噪聲不敏感,你的同事偶然選到的可能就是這一種。如果要求我們對(duì)你的同事所 說(shuō)的 “工作很好”的定義做考察,可能還會(huì)有其它的解釋。然而ADC的制造廠家指出,在那種工 作條件下ADC的技術(shù)指標(biāo)得不到保證。像ADC那樣復(fù)雜器件要在所有工作條件下進(jìn)行試驗(yàn)是不 現(xiàn)實(shí)的,特別是在不是首先推薦的那些條件下!你的同事這次是僥幸的。假如這個(gè)做法在將 來(lái)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中繼續(xù)使用,你還是會(huì)相信Murphy定律最終會(huì)得到證實(shí)的。

  問(wèn):關(guān)于ADC接地的基本原理現(xiàn)在我已經(jīng)懂了,但對(duì)于DAC應(yīng)該怎樣接地呢 ?

  答:應(yīng)用同樣的原則。DAC的模擬地引腳和數(shù)字地引腳連在一起并接到模擬接地平 面 上。如果DAC沒有輸入鎖存器,應(yīng)該把驅(qū)動(dòng)DAC的寄存器的基準(zhǔn)和接地引腳接到模擬地以預(yù) 防數(shù)字噪聲耦合到模擬輸出端。

  問(wèn):對(duì)于含有ADC,DAC和DSP(例如ADSP?21msp50音頻處理器)的混合處理 芯片應(yīng)該怎樣接地呢?

  答:應(yīng)用同樣的原則。對(duì)于復(fù)雜的混合信號(hào)芯片,例如ADSP?21msp50,你決不能 把它僅看作是數(shù)字芯片!應(yīng)該應(yīng)用我們剛剛討論的同樣的原則。即使一個(gè)16位的Σ?ΔADC和 DAC的有效采樣速率僅僅為8 ksps,轉(zhuǎn)換器過(guò)采樣工作頻率仍然達(dá)到1 MHz。這種轉(zhuǎn)換器需要 一 個(gè)13 MHz的外部時(shí)鐘,而52 MHz的內(nèi)部處理器時(shí)鐘是由一個(gè)鎖相環(huán)來(lái)產(chǎn)生的。正如你所看到 的,成功地應(yīng)用這種器件需要懂得精密電路和高速電路的設(shè)計(jì)方法。

  問(wèn):這些器件對(duì)模擬電源和數(shù)字電源要求怎么樣?我究竟是買獨(dú)立的模擬電源和數(shù) 字電源,還是買相同的電源?

  答:這個(gè)問(wèn)題實(shí)際上與數(shù)字電源的噪聲大小有關(guān)。例如ADSP?21msp50有獨(dú)立的+5 V 模擬電源引腳和+5 V數(shù)字電源引腳。



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