Frage zu Masseflächen und Sternpunkt

[Al Bundy (Gast)]

Hallo,

ich wollte einen Audio Class D Verstärker in meine Schaltung 
integrieren. Nun ist es ja so, dass man den analogen Teil des 
Verstärkers vom Rest der digitalen Schaltung abkoppeln muss. Ich habe 
eine Zeichnung gemacht, um das ganze verstehen zu wollen. Wenn ich meine 
Massefläche trenne wie im Bild, muss ich diese Flächen dann an einem 
kleinen Punkt wieder verbinden? Ist damit der Sternpunkt gemeint?

MfG

[H.Joachim S. (crazyhorse)]

Verbinden musst du natürlich. Meist treffen die beiden sich am 
Massepunkt des Spannungsreglers.
Empfehlenswert ist es i.a. sich an die Layoutempfehlungen des 
Herstellers zu halten. Ist irgendwas kritisch bei der Verwendung des 
jeweilgen ICs, gibt es die auch fast immer.

[MaWin (Gast)]

Die Skizze bringt nichts.

Du brauchst die Versorgungsspannungen.

Der ClassD hat meist nur eine Versorgungsspannung und macht sich eine 
virtuelle Masse selber. Die ist der Bezugspunkt, also der Stern, nicht 
etwa minus der Versorgungsspannung.

Der analoge Teil nutzt gerne eine bipolare Versorgung, also 2 
Spannungen, und es ist klug, die auf die virtuelle Masse des ClassD zu 
beziehen, dann braucht man keine Audiokoppelkondensatoren. Hingegen sind 
die OpAmps recht gut bei der Unterdrückung des PSRR bzw. CMRR, die 
Versorgungsspanung selbst dürfen also instabil sein, wenn nur die 
(virtuelle) Masse sauber ist.

Eventuell leitet man sie direkt aus der Versorgung des ClassD ab.

[Al Bundy (Gast)]

H.Joachim S. schrieb:
> Verbinden musst du natürlich.

Ja das war mir schon klar. Meine Frage bezieht sich nur aufs wie. Ich 
habe da ein Schaltplan eines LDOs gefunden. Wurden die "GND" und 
"S_AGND" einfach über einen 0Ohm Widerstand verbunden?

[H.Joachim S. (crazyhorse)]

Ja, das ist eine Möglichkeit. Der Widerstand ist aber nur dafür da, das 
logische Problem  des CAD-Systems zu lösen.
Normalerweise gibts keine Verbindung zwischen 2 unterschiedlichen 
Netzen. Und sie bekommen verschiedene Netznamen, damit es eben keine 
Querverbindungen an anderer Stelle gibt. Und dann soll/muss eben doch 
zusammengeführt werden.

[Thomas E. (Firma: EMV und HF-Technik Eichstetter) (thomas_eichst)]

Hallo Al Bundy,

da kann ich dir weiterhelfen...
Der größte Fehler, den du machen kannst, wenn du nicht weißt was du tust 
ist analoge und digitale Masse über einen 0-Ohm Widerstand zu verbinden.

Das hat folgenden Grund:
Mal angenommen du hast ein IC das auf Analogmasse ist, weil es eben ein 
AD-Wandler oder sowas ist. Wenn du diesen jetzt über SPI von der 
Digitalseite aus ansteuerst, dann müssen alle Rückströme über diesen 
0-Ohm Widerstand und damit erzeugst du einen Spannungsabfall über 
diesen.
Was passiert -> Die analoge Masse floatet gegenüber der digitalen Masse 
und du kriegst Störungen rein.

Wie gehst du also vor:
1. Du machst die Stromanalyse
Hier schaust du wie deine Ströme im geschlossenen Umlauf fließen
2. Du verschiebst die Knotenpunkte der Leitungen, auf der mehrere 
Stromwege sind.
3. Du erzeugst eine Massefläche als Sternpunkt.

Ich weiß ja nicht wie deine Schaltung ausschaut aber wenn du dich noch 
nicht so gut mit EMV auskennst verwende am besten eine gemeinsame 
Massefläche und schau, dass die digitalen Rückströme über Masse nicht 
über die Masse unter dem Analogteil fließen.

Beim LDO ist das sowieso nicht kritisch, weil hier nicht wie beim 
Schaltregler geschaltet wird.

Gut ist hier das Buch "EMV - Störungssicherer Aufbau elektronischer 
Schaltungen".

[Al Bundy (Gast)]

Thomas E. schrieb:
> Der größte Fehler, den du machen kannst, wenn du nicht weißt was du tust
> ist analoge und digitale Masse über einen 0-Ohm Widerstand zu verbinden.

Ich verstehe von EMV so gut wie gar nichts und das mit den getrennten 
Masseflächen mache ich zum ersten Mal. Ich habe euch mein Problem 
angehängt.
Die JST Buchsen Anschlüsse 5 und 6 sollen an A_GND verbunden werden. 
Könnte ich das machen wie im Bild? Ich verbinde die beiden Anschlüsse 
und führe sie über einen Via einfach zum G_GND? Einfach über die gelbe 
Leitung? Würde das nicht reichen?

[Thomas E. (Firma: EMV und HF-Technik Eichstetter) (thomas_eichst)]

Al Bundy schrieb:
> Einfach über die gelbe
> Leitung? Würde das nicht reichen?

Es kommt drauf an...
- Wie deine äußere Beschaltung ist,
- wie viele Lagen du hast und ob ein GND-Layer dabei ist,
- was da für Ströme drüber fließen,
- welchen Sinn die Masse in diesem konkreten Fall hast.

Das sind leider zu viel Unbekannte um ein klares Ja/Nein zu geben. Es 
gibt meiner Ansicht nach drei Möglichkeiten die du machen kannst.

1. Du Postest hier alle Details zu deiner Schaltung mit allen 
Anschlüssen und der kompletten Peripherie. Zusätzlich auch in 
Blockschaltbildern. Außerdem alle Layouts. Dann können wir das mal 
durchgehen.
2. Du lernst den EMV-gerechten Entwurf von Elektronik-Schaltungen und 
löst das Problem selbst.
3. Du pokerst und schaust ob es geht.

Falls du Pokerst dann schau wenigstens, dass du die GND-Leitungen breit 
machst, wenn viel (oder steilflankiger) Strom über diese fließt. Schaue 
dass die Verbindungen kurz sind und möglichst schnell niederohmig. Wenn 
es ein GND von Zuleitungen ist, dann ist es eher nicht so wichtig, weil 
da hast ja auch lange Leitungen mit GND... Allerdings holst du dir über 
diese Art externe Störungen in die Schaltung über die Schleife die du 
zum digitalen GND machst...

Du siehst die Frage ist tiefgründig^^