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Forum: Platinen ‘Digital Ground’ und ‘Analog Ground’


Autor: puff (Gast)
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Servus,

Ich habe Begriffe wie ‘Digital Ground’ und ‘Analog Ground’ gehört. Es
sollte immer nur eine einzige Erdung in Schaltungen geben, oder?

MfG
Puff

Autor: PeterL (Gast)
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ja gerade deshalb brauchst du oft unterschiedliche GND´s die dann an
einem Punkt zusammengeführt werden
stell dier vor ein benachbarter dig. Schaltkreis zieht gerade Saft und
verschiebt deinen GND dadurch um einige mV (es reichen µsec), wenn dein
z. B ADC am gleichen GND hängt hast du eine Fehlmessung

Peter

Autor: Patrick (Gast)
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Hi Puff,

eine schnelle Antwort wäre sicher sehr ungenau, von daher möchte ich
dich auf zwei Dokumente verweisen:
* An IC Amplifier User's Guide to Decoupling, Grounding and making
thinks go right
* Grounding in high speed systems


Beide kannst du auf der Seite von Analog Devices
(http://www.analog.com) finden

Autor: Micha (Gast)
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mit anderen worten es sollte kein "Massestrang" durch die Platine
führen, bei der jeder Verbraucher (OPV,LED,ADC, ETC) sich seine Masse
abzapfen kann?

dann wird das ja ganz schönes gewusel...

Autor: PeterL (Gast)
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@Micha

deshalb verwendet man  eine Massefläche, die aber möglichst wenig von
Leitungen "zerschnitten" sein darf, über diese Fläche können grosse
Ströme (im ns...µs Bereich sind´s fast immer hohe) ohne nennenwerten
Spannungsabfall abfliessen

Peter

Autor: Micha (Gast)
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interessant! Welche Chips sollten denn zusammen Masse beziehen?
Ich denke mal,daß derder ADC-Ground nicht an der selben Leitung wie Gnd
für das Display/Beleuchtung hängen sollte, richtig?

Autor: PeterL (Gast)
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richtig, bei kritischen Anwendungen natürlich 2 Masseflächen , aber
meist reicht eine saubere

Autor: Micha (Gast)
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okay, du scheinst dich da wohl sehr gut auszukennen, ich leider
überhaupt nicht...

also bei mir ist alles eins, egal ob LED, OPV, atmega, display,
massefläche. alles kommt vom massepin des 7805 und geht auf wie ein
Baum mit vielen Zweigen, an denen dann halt die Elemente hängen.
Wie kann ich das besser machen?

ein strang masse vom Pin hin zu allen chips, ein strang hin zu allen
verbrauchen wie LED und auf die Massefläche und ein Strang nur hin zum
OPV und ADC betrieb?

ich hoffe du kannst mir da helfen, da ich da ein wenig verunsichert
bin. vielen Dank!

Autor: Hauke Radtki (Gast)
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Am besten teilst du den strang direkt hinterm spannungsregler, eimal für
Analoge schaltungen und der rest für die anderen. Besser noch ist es,
wenn du den analogteil komplett in eine massefläche einbettest, die
dann nur direkt mit der masse am Regler verbunden ist. Im Digitalen
bereich kannst du auch ne massefläche machen (spaart ätzmittel) ist
aber bei nicht so hochfrequenten sachen nicht so wichtig

Autor: Micha (Gast)
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sehr schön, jetzt muß mir nur noch ganz kurz einleuchten, was digital
und was analog ist.

OPV: betriebs-gnd und Verstärker/Summiereer/ettc-gnd, was ist was?
led, display, chips ist sicher analog.
adc-gnd ist digital?
Oh man, ich dachte nicht, daß es so ein problem ist...

Autor: Hauke Radtki (Gast)
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naja es gibt noch nen unterschied ...
bei OPVs willst du ja sicher die spannung irgendwie verstärken etc.
also ändert n kleine änderung des massepotentials das ergebnis sehr
stark.
Deshalb sollten alle analogteile, die irgendwie ausgewertet werden ne
eigene massefläche bekommen (bzw der gesammte analogteil) Bei LEDs etc
ist ne geringe massepotentialänderung eigendlich egal.
also: für ADC OPVs etc ne eigene massefläche und für LEDs digitalzeugs
etc ne andere

Autor: Micha (Gast)
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eigene massefläche bedeutet, daß jedes Bauteil einen eigenen,
unabhängigen, von den anderen masse-flächen nicht berührten teil
bekommt?

was ist denn Digital?Pwm?

Autor: Hauke Radtki (Gast)
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Digital ist eigendlich alles, was nicht empfindlich auf kleine
spannungsschwankungen reagiert.(ist generell nicht zutreffend ist klar,
aber hier im design reicht das ^^) Bzw wenn du sachen hast die Extrem
viel strom verbrauchen, und die an der gleichen masse hängen wie der
controller, kann es sein das der abschmiert, also nicht die Masse von
nem Motor direkt an die masse vom controller hängen ist klar

Autor: Karl (Gast)
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Eine sehr interessante Frage, die ich mir auch oft schon gestellt habe
(und leider immer noch oft stelle)
Wenn alle Masseverbindungen zu einem Punkt zusammengeführt würden, und
alle diese Masseverbindungen durch z.B. große Drahtstärke einen fast
unendlich geringen Widerstand hätten, würde es auch dann noch Sinn
machen, zwischen analogen und digitalen Masseflächen zu unterscheiden?
Oder wenn man EINE Massefläche hätte, die einfach sehr dick wäre, würde
dann diese EINE reichen? Wo sollte denn dann noch großartig Spannung
abfallen? Zumal die Ströme ja auch im Milliampere-Bereich sind.
Man sagt, die Abblockkondensatoren bei den üC sollten möglichst nahe an
den Versorgungspins sein. Wäre das bei entsprechend dicken Zuleitungen
egal oder gibt es noch andere Faktoren?

Autor: PeterL (Gast)
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@Micha

das Problem stellen nicht die paar mA Dauerstrom dar, sondern
Stromimpulsspitzen, die im Dig. IC beim schalten entstehen.
eine lange Masseverbindung hat eine hohe Induktivität durch die der
Strom nur (relativ) langsam ansteigen kann = Spannungsabfall


Peter

Autor: Karl (Gast)
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@Peter

Die Erklärung an Micha beantwortet meine Frage ganz gut. Danke
Hätte nur nicht gedacht, dass es so viel ausmacht.

Wenn jetzt ein sehr schneller Kondensator an der Spannungsversorgung
des AD-Wandlers extrem nahe befestigt ist, wird der durch die
Stromspitzen des schaltenden digital-ICs nicht auch entladen?
Oder ist es hier sogar so, dass die Induktivität der Leitung zwischen
diesem Kondensator und dem schaltenden IC sogar verhindert, dass der
Kondensator entladen wird?

Autor: ka-long (Gast)
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Hi,

Wenn der Kondensator so nah ist, wie Du sagst, ist die Induktivität
sehr gering. Bis die einen Einfluß hat, bist Du bestimmt bei einigen
GHzen.

Der Kondensator entläd sich, klar. Aber er läd sich ja auch wieder auf,
wenn der Stromimpuls vorbei ist.

Die Kapazität muss so groß sein, dass diese Stromimpulse nur aus der
Kapazität in den Verbraucher fließen.

Damit werden keine Störungen in die Versorgung eingespeist und
idealerweise wird so auch EMC verhindert/mindert.

Würden die Störungen auf die Versorgung gehen, hättest Du nen großen
Rauschpegel und die Versorgung strahlt so ziemlich alles ab.

Gruß ka-long

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