Hier sind zwei Arbeitspläne:
Welches ist besser? Auf der einen Seite ist die erste schlecht, da der Erdungsring eine Spule mit einer Windung ist, so dass ein Induktionsstrom auftritt. Andererseits ist die Sekunde schlecht, weil sich das Potential an den gegenüberliegenden Punkten der Grundebene unterscheidet, wenn der Strom groß ist. Ich bin verwirrt.
Antworten:
Der Spaltring ist vorzuziehen. Ein umlaufender Ring wirkt wie eine Rahmenantenne oder kann als eine geschlossene Wicklung eines Transformators wirken. Die Rahmenantenne kann elektromagnetische Störungen abstrahlen oder aufnehmen. Wenn sie als Primärtransformatorwicklung fungiert, kann die Schaltung um den mittleren Mikrocontroller als Sekundärwicklung fungieren und beeinflusst werden.
Die besten Grundflugzeuge der Welt werden jedoch nicht alle Probleme lösen. Irgendwo müssen Sie die Grenze mit Ihren Signalen elektrisch überqueren (außer wenn Sie Optokoppler verwenden). Die gesamte Idee, Ihr Board in einen sauberen und einen schmutzigen Bereich aufzuteilen, ist nur sinnvoll, wenn Sie auch die Treiber für die schmutzigen Signale im schmutzigen Bereich haben. Daher ist es wichtig zu überlegen, wie die Schnittstellen zwischen sauberen und schmutzigen Bereichen aussehen. Wenn Sie zum Beispiel das Signal von Ihrem sauberen Bereich aus leiten und den Boden nach außen zurückbringen, gewinnen Sie nichts. Ihre Idee funktioniert nur, wenn das "heiße" Signal und der Rückweg keine Schleife über einen großen Bereich wie diesen bilden (egal, ob der Ring geteilt ist oder nicht):
Hier ist der Grund dieses Beispiel ist eine schlechte Idee - Betrachten Sie das Return Path tm . Beachten Sie die riesige Schleife, durch die der Strom fließt, und, was am wichtigsten ist, wie die Verschmutzung direkt in das Herz des sauberen Bereichs gezogen wird:
Den Ausgang hoch fahren
Den Ausgang niedrig fahren
Wenn sich ein externer Treiber auf der Außenseite befindet (verschmutzter Boden), besteht eine geringe Anzahl von Fahrsignalen, die die Bereiche zwischen dem Mikrocontroller und dem Treiber kreuzen, und das Signal mit dem höheren Strom wird gezwungen, innerhalb des verschmutzten Bereichs in der Schleife zu bleiben. Der Nachteil ist ein gewisser Sprung zwischen den lokalen Erdungsspannungen am Mikrocontroller und am Treiber. Diese können jedoch klein gehalten werden, wenn geeignete Überbrückungskondensatoren überall dort verwendet werden, wo Sie Spitzen oder schnelle Transienten erwarten, sowie am Eingangsanschluss.
Jetzt sind die Schleifen, die durch den "schmutzigen" Strom erzeugt werden, klein und vor allem bleiben sie dort, wo sie hingehören. Sie sehen so aus für ...
... die Ausgabe hoch fahren
... und tief
(Die Schleifen werden nur für Transienten angezeigt, wenn kapazitive Lasten angesteuert werden. Es müssen natürlich große Gleichströme vom Eingang geliefert werden, aber sie wirken sich nicht so stark auf die EMI aus, und das Einzige, worüber Sie sich Sorgen machen müssen Die lokale Erdung am Mikrocontroller und am Treiber- / Ausgangsanschluss ist der DC-Kupferwiderstand Ihrer Versorgungs- und GND-Netze.)
Dies kann eine Lösung sein:
Dies verbessert Ihre zweite Option dahingehend, dass die Verbindungen zum Stromanschluss aufgrund der Anordnung der Signalanschlüsse so kurz wie möglich gehalten werden.
Ihre erste Option kann jedoch nicht schlecht sein. Sie werden wahrscheinlich einen ähnlichen Stromfluss haben wie hier: Strom- und Rückweg oben und ein Paar unten. Sie hätten nur eine Schleife, wenn Ihre Kraft nach oben und der Rückweg nach unten gehen würde. Und selbst dann werden Störungen begrenzt, wenn Sie nicht hohe Ströme mit hohen Frequenzen durchlaufen lassen. In diesem Fall würde ich ein völlig anderes Layout mit viel kürzeren Verbindungen in Betracht ziehen.