Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Analoge und digitale Versorgung


von wp (Gast)


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Schönen guten Morgen,

ich habe grade das Problem das ich auf einer Platine verschiedene 
Sensoren habe dies liegen alle auf einer Versorgung (3V3 und GND). Bei 
der Auswertung der Sensoren habe ich teil sehr extreme Schwankungen die 
sich mit der neuen Version eines stm32f4 nun auf die Spitze treiben.

In der Errarta habe ich schon gelesen, das es mit dem ADC im Chip einige 
Probleme gibt empfohlen wird aber in jedem Fall die Auftrennung der 
Versorgungsspannung für Messungen(Analog) und die Versorgung des 
Chips(Digital). Problem ist beim aktuellen Design eben auch das es zwei 
große Zwischenlayer nur für die Versorgung gibt, die müssten dann nach 
meinem Verständnis auch entsprechend auch ausgespart werden(darüber und 
darunter keine Analog-Traces).

Jetzt meine Fragen:
1. Wie sinnvoll ist es solch eine Trennung durchzuführen(im Bezug auf 
den beschriebenen Anwendungsfall)?
2. Und genügt es dabei GND in AGND und DGND zu trenne und erst an der 
Quelle zusammenzuführen?
3. Oder sollte man konsequenter weise auch die Versorgungsleitungen 
trennen?

Ich habe hier im Forum schon einiges zur Trennung von AGND und DGND 
grade im Bezug auf analogen Verstärker gelesen. Auch habe ich selbst 
schon die Versorgung für einen Ethernet-Chip(KSZ8864) gestaltet dort 
wurde jedoch nur die Versorgungsspannung(3V3, A3V3, 1V2 A1V2 usw.) 
getrennt AGND gab es bei diesem Design garnicht.
Das bringt mich zur vorerst letzten Frage:
4. benötigt man für diesen Anwendungsfall die Trennung der GNDs oder 
würde hier ggf. auch die Trennung der VCC's ausreichen?

Danke schonmal.

von Peter D. (peda)


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wp schrieb:
> 1. Wie sinnvoll ist es solch eine Trennung durchzuführen(im Bezug auf
> den beschriebenen Anwendungsfall)?

Schwer zu sagen, da Du überhaupt nichts zum Anwendungsfall sagst.

Was sind das für Sensoren?
Welche Auflösung hat der ADC?
Welche Auflösung brauchst Du?
Wie schnell, wie oft muß gemessen werden?
Wie groß ist die Referenz?
Wie groß ist das Einganssignal (min/max)?

Allgemein:
Eine Auftrennung von AGND/DGND ist oftmals nicht praktikabel. Vielfach 
sind die im Chip sogar intern verbunden.
Ich mache dann eine Massefläche und achte darauf, daß dort keine 
Querströme durchfließen. D.h. die Fläche wird nur an einer Stelle mit 
der restlichen Schaltung verbunden (Net-Tie).

von Purzel H. (hacky)


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Es ist ueblich dass die beiden GND in den Chips verbunden sind. Dh eine 
Plane, aber die Stroeme nicht durch den anderen Teil fliessen lassen, 
indem man's raeumlich getrennt platziert.

von wp (Gast)


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Ich habe Probleme mit zwei temperaturabhängige widerständen die 10kOhm 
bei 25° und dann entsprechend hoch bzw niederohmig werden. Ich messe 
dabei über nem 2. 10KOhm widerstand der in Reihe mit dem 
temperaturabhängigen Wiederstand ist die Spannung. Referenz ist bisher 
die Versorgungsspannung 3V3.

Gemessen habe ich derweil werte zwischen 15° und 35° bis auf die 
Ausreißer die mir dann gerne mal ca 100° weiß machen wollen.

Aktuell taste ich mit 12Bit Genauigkeit am ADC ca. 50/s ab davon ist im 
Schnitt jeder 3. Wert ein Ausreißer(komplette 12Bit sind falsch geht 
gegen 0xFFF). Daran ändert sich nicht all zuviel wenn ich di Abtastrate 
ändere(Häufigkeit der Ausreißer, Level der Messfehler). Mit nem 
Osziloskop habe ich schon nachgesehen. Dort scheinen eigentliche keine 
Rippel oder ähnliches vorhanden zu sein, die Messung kann ich leider 
nicht genau abpassen so, dass ich keine exakte Aussage zum Zeitpunkt der 
Messung machen kann.

Die Frage des Anwendungsfalls bezog sich eher auf die 
Temperatursensoren, ist es bei Temperaturabhängigen Widerständen 
generell notwendig eine Trennung zwischen Analog und digital zu ziehen 
oder wird das in meinem Fall keine Besserung geben.

Verstehe ich das richtig:
Wenn die intern verbunden sind könnte ich dann das GND des STM32 Quelle 
für die GNDs der Sensoren verwenden.

Ich hatte auch noch einen Beitrag gelesen nachdem die 
Temperatur-Widerstände einfach nur mit einem extra Kondensator(nah am 
Sensor 3V3) gepuffert werden bzw die Messung an sich nochmal gefiltert 
wird( zB auch durch einen Kondensator zwischen Messleitung und GND). Das 
hab ich bisher nie benötigt deswegen weg gelassen. Könnte das hier eher 
des Rätsels Lösung sein

von wp (Gast)


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Ich bin grade noch auf diesen Thread gestoßen:
hier handelt es sich wohl eher um Störungen die mit den entsprechenden 
Verfahren zu kompensieren wären.

Beitrag "STM32 ADC Verhalten eigentümlich"

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