Gescheiden voeding

Alleen berichten met de trefwoorden “digitale voeding” worden getoond. Alle berichten tonen

Ik ben bezig met een projekt waar digitaal en analoog door elkaar heen vloeien. DAC's ADC's PIC's en OPAMPS zijn zo'n beetje de belangrijkste componenten.
Kort samengevat komt het eigenlijk op een AD-kaart neer, waarbij het analoge signaal, voordat het geconverteerd wordt, nog (analoog) bewerkt wordt.

Nu heb ik een probleem met het analoge signaal. Het signaal is bezaaid met spikes, die ondanks voedingsafkoppeling nog steeds aanwezig zijn. De versterkertrappen die in mijn ontwerp zitten fokken deze spikes nog wat verder op en bij aankomst op de A/D-converter zijn het zelfs pulsjes geworden...
Dit resulteert in instabiele A/D-conversie wat niet de bedoeling is!

Ik begin nu te denken dat dit probleem niet meer weg te krijgen is met behulp van nog meer afkoppelen. Mijn hoofd heeft bedacht dat ik een gescheiden voeding moet maken.
Nu krijgen alle chips voeding uit 1 centrale labvoeding, waar de spanningen (+5, +-15, +10) vanaf komen.

Mijn vraag:
Klinkt het logisch om aan een gescheiden voeding te denken?
En zo ja:
Hoe contrueer je een gescheiden voeding voor enerzijds het analoge gedeelte, en anderzijds het digitale gedeelte?

Inderdaad, in schakelingen waar analoge en digitale voedingen gecombineerd worden wordt vaak gebruik gemaakt van gescheiden voedingen. Dit is eenvoudig te realiseren met een trafo met twee secundaire wikkeling. De twee massa's mogen slechts op één punt met elkaar verbonden zijn. De massa-aansluiting van de AD-converter is hiervoor de juiste plaats.

Goed, een gescheiden voeding dus.
Je zegt dat de massa's slechts op 1 plaats samen mogen komen. Mooie stelling, maar kun je ook zeggen waarom?

Of, nog beter, weet jij (of iemand anders) waar ik op het internet informatie kan vinden over deze zaken? Ik heb al het een en ander bekeken, maar hier gaat voor mij een nieuwe wereld open.
Dit is boeiend!

Tof dat je wilt helpen!
Het parasitaire 'gedoe' waar je het over hebt begin ik ondertussen al aardig te begrijpen, dus een waanzinnige uitleg over hoe en waarom is al niet meer zo hard nodig.

Waar het me ondertussen het meest om gaat is de A/D-converter die ik gebruik (ADS7800, BurrBrown). Deze heeft 3 voedingsaansluitingen, te weten +5, +5 en -15. Daarnaast een DGND en AGND.
Na (nogmaals) bestuderen van de datasheet blijkt dat de twee +5 aansluitingen binnen het IC gescheiden zijn. Ik concludeer hieruit dat het om een digitale en analoge voeding gaat. De -15 lijkt me ook een analoge voeding.

Wat ik nu echt niet begrijp is het feit dat de twee +5 voedingen zo dicht mogelijk bij het IC met elkaar verbonden moeten worden , maar wel individueel aangeleverd moeten worden. (Dit begrijp ik uit het datasheet)

Ik ben nu bezig met het scheiden van de voedingen, en kan in principe een tweede 5V-regulator opnemen in de voeding.
Maar ik blijf erbij dat ik het vreemd vind, dat je ze op het IC weer aan elkaar moet verbinden.

Ook het GND-verhaal is voor mij nog een beetje vreemd. Wat heb je eraan om AGND en DGND gescheiden te houden op het board, maar bij de A/D-converter toch met elkaar verbindt? Of moet je dit op 'strategische' wijze doen?

Ik ben benieuwd!
Alvast bedankt

In de datasheet wordt gebruik gemaakt van een enkele voeding, mits deze op de juise manier wordt toegepast is dit mogelijk. Moet het nog beter, dan is alleen een dubbele voeding een optie. Maar bij alle beide opties moet gebruik worden gemaakt van voedinssterpunten.

Tja, geen plaatjes. Moeilijk om het zo uit te leggen. Zou je je schema online kunnen zetten, dat praat wat makkelijker.

Je kan natuurlijk ook HF-filters gebruiken.
Een puls is eigenlijk een verzameling van harmonischen,
en de frequentie hiervan is veel hoger dan de frequentie van het voorkomen van de pulsen.
Beroepshalve zie ik dat men tussen de voeding en een volgende module een spoel gebruikt met feriet-kern. Niet zo gek veel winding maar een draad van 1 a 2 mm.
Indien je dit zou doen, een condesator naar massa, een spoel in serie en weer een condesator naar de massa. Dan heb je een goede filter. En de massa is steeds gemeenschappelijk. Je kan moeilijk een signaal doorgeven met één draad.

beetje gek

Dank voor je reactie.

Op 28 januari 2003 19:29:46 schreef Freddy:
Om dit goed uit te leggen is het handig om er wat schema's bij te hebben waarin een aantal parasitaire componenten van de aansluitdraden en onderdelen zijn verwerkt.

Bedoel je dat ik in mijn schema alle parasitaire inducties en capaciteiten moet weergeven? Pfoe..lastig..

Zowiezo lastig om mijn schema online te zetten aangezien het allemaal "subschema's" zijn, geen totale overview.
De "subschema's" geven redelijk kleine stukjes van het schema weer, waardoor het alleen maar verwarrend wordt als ik die allemaal neerzet.

Maar effe over het nu gaat:
Ik ben al een stuk verder gekomen door de voeding te scheiden. Alleen de AD-converter zit nog geheel op de digitale voeding.
De spike-pulsen zijn nu al gereduceerd met dik 50%.
Ik ga nu toch ook nog de AD-converter van z'n "eigen" voeding voorzien. Ik wacht effe het resultaat hiervan af, misschien zijn de problemen dan opgelost.

(Ik bouw dit hele schema overigens op een experimenteerprint, waar nu veel draadbruggen opzitten. Door hier en daar (strategisch) wat metalen schotjes, verbonden met centrale GND, te zetten, werd het geheel ook al een stuk beter. Ik moet hier gewoon een goeie PCB voor ontwerpen denk ik.)

Bedoel je dat ik in mijn schema alle parasitaire inducties en capaciteiten moet weergeven? Pfoe..lastig..

Nee, dat hoeft niet. Je had al aangegeven dat deze uitleg niet nodig was.

Zowiezo lastig om mijn schema online te zetten aangezien het allemaal "subschema's" zijn, geen totale overview.
De "subschema's" geven redelijk kleine stukjes van het schema weer, waardoor het alleen maar verwarrend wordt als ik die allemaal neerzet.

Hier gaat het dus om. De juiste manier om de voeding en massa verbindingen te maken.
Als je nu een total schema had had ik dit hierin kunnen aangeven. Alleen met sterpunt verbindingen kun je storingen voorkomen.
Dit geldt trouwens ook als een printontwerp gaat maken. Een goed ontwerp voorkomt een hoop ellende.

Metaal schotjes zullen geen storingen voorkomen als je de aansluitingen niet correct gelegd hebt.