Ground probleem liniaire voeding

Hallo,

Ik heb een liniaire voeding aan een DAC aangesloten. Omdat ik de aarde van de DAC over de analoge voeding wil sturen, heb ik de GND leads van de DAC op de 0v van de voeding aangesloten. Maar dit leidt tot grounding issues, "zwevende voeding" Nou was mijn vraag, kan ik deze gewoon ongestoord doortrekken naar mains ground van mijn 220V . Of gaat dit voor problemen zorgen? SWZ is het wat grof op de korrel en kan het misschien nog een extra powerline filter gebruiken. Maar ik was benieuwd wat er mis kan gaan?

Sine

Moderator

Omdat ik de aarde van de DAC over de analoge voeding wil sturen, heb ik de GND leads van de DAC op de 0v van de voeding aangesloten.

Eeeeeh? hoebdoelu?

Je hebt een voeding, die heeft een '+' en een '-', ofwel 12?V en 0V
in de regel zwevend tov aarde.
Als je die gewoon aansluit op de voedingsingang van je DAC heb je toch geen enkel probleem?

Hoe je aarde wilt "doorsturen" is me niet duidelijk, waarom je dat zou willen ook niet?

Wat voor een DAC en voeding hebben we het eigenlijk over?

Een beetje invullend kom ik tot deze redenering: de DAC heeft data ingangslijnen met een nul voor de digitale massa. De output is een spanning die ten opzichte van een uitgangs-nul wordt afgegeven. De data nul is waarschijnlijk met de uitgangs nul verbonden.

Die doorverbinding moet er wel zijn, maar niet bij de DAC.

Kan TS een schets van de situatie maken, inclusief de ontbrekende informatie zoals merken en types?

Het een rail to rail +- 15v voeding, en op de DAC "LTC 275" "Proto bordje" is het inderdaad dat je een enkele plane hebt voor analoge en digitale ground. De SPI "FPGA DE1" bus komt eveneens zwevend binnen, maar werkt in dit geval zonder omhoog getrokken te worden naar de DAC. En de uitsturing van de DAC is in dit geval twee ledjes dus geen verdere ground..

Sine

Moderator

"rail to rail" is een eigenschap van een component (opamp bijvoorbeeld) niet van de voeding, die maakt die rails.

Dus je SPI is zwevend, en je voeding zijn drie draadjes naar de dac, uitgang is audio.

Klaar is simplesoul toch?

De SPI "FPGA DE1" bus komt eveneens zwevend binnen, maar werkt in dit geval zonder omhoog getrokken te worden naar de DAC.

SPI heeft nooit pull-ups, is een push/pull uitgang. De GND van de SPI moet natuurlijk wel aan de GND van de DAC zitten...

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com
Sine

Moderator

Het is wat koffiedik kijken zo.

Waar hebben we het over?
Welke DAC?
Aan welke hardware? (raspberry??)
Met welke voeding?

Dat zijn dingen die ik vanaf hier niet kan ruiken, dus we kunnen wel gokken naar een oplossing, maar daar schiet niemand wat mee op.

Ik gebruik de met groen omcirkelde connector, en de rode aanduidingen zitten direct op de chip aangesloten. Ik zou het ergens wel fijn vinden als ik deze gewoon kan dumpen op mijn betere voeding. Ik zou zelfs overwegen om zo ver te gaan dat ik hier een optische verbinding maak, IPV een return pad. Maar dan is mijn probleem dus niet opgelost?

EDIT: Het is een DE1 bordje met een https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-softwa…

[Bericht gewijzigd door simplesoul op 18 september 2021 13:56:19 (19%)]

maartenbakker

Special Member

Zonder dat ik geprobeerd heb overzicht te krijgen van de precieze situatie... Toch een vuistregel die in veel gevallen al voldoende kan zijn: Als je massa's aanelkaar knoopt en dat storingen geeft, moet je een enkel sterpunt maken waar de massa's elkaar tegenkomen.

www.deficientie.nl | www.elba-elektro.nl | "The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."

De GND van het aansturend ic moet aan de GND van de dac, anders kan het nooit werken. (een 'zwevende' SPI bus bestaat/werkt niet)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Op 18 september 2021 14:16:27 schreef maartenbakker:
Zonder dat ik geprobeerd heb overzicht te krijgen van de precieze situatie... Toch een vuistregel die in veel gevallen al voldoende kan zijn: Als je massa's aanelkaar knoopt en dat storingen geeft, moet je een enkel sterpunt maken waar de massa's elkaar tegenkomen.

Ja, ik heb thuis ook star grounding en logic/audio ground voor mijn setup. Werkt super. Nou heb ik toevallig een DAC met een eigen voeding. Als ik een USB kabeltje verkeerd doe begint het geleik te piepen op mijn opnames,

Op 18 september 2021 14:22:34 schreef Arco:
De GND van het aansturend ic moet aan de GND van de dac, anders kan het nooit werken. (een 'zwevende' SPI bus bestaat/werkt niet)

Ik heb zeer provisorisch met een paar weerstanden "10K SMD zoek" om mijn SPI bus heen gedraaid, en naar de DAC ground getrokken. Het werkt wel. Maar ga het wel beter doen met een paar opto isolators, en een powerline filter. Is mijn voeding ook weer minder levensgevaarlijk.

Sine

Moderator

Op J1 zitten een aantal massa verbindingen, daar moet je er minimaal eentje van aansluiten op het ding wat je SPI signaal genereert.
Moet. Als in: geeft gegarandeerd problemen zonder.

De massa van je voeding komt op TP4

Verder hoef je niets aan te sluiten, zeker geen aarde.

[Bericht gewijzigd door Sine op 18 september 2021 14:53:42 (10%)]

Op 18 september 2021 14:52:49 schreef Sine:
Op J1 zitten een aantal massa verbindingen, daar moet je er minimaal eentje van aansluiten op het ding wat je SPI signaal genereert.
Moet. Als in: geeft gegarandeerd problemen zonder.

Ik geloof je meteen, maar kun je dit verklaren? De FPGA gebruikt zijn eigen switchmode, en maakt herrie zeker zijn massa, geloof niet eens dat dat ding echt aan aarde hangt. Het beste zou zijn om groundloops totaal te vermijden toch? Dus nou passeert er wat lading en die zou het fijn hebben gevonden om nog even aan het potentiaal verschil te plakken. Maar dat mocht niet,
Ik begrijp gewoon niet wat er mis kan gaan?

Zonder nu op de vraag in te kunnen gaan;

Overal waar informatie wordt overgebracht in een stroomkring, of dat nu analoog audio of digitaal SPI is, moet deze stroomkring gesloten zijn opdat de voor het signaal benodigde energie overgebracht kan worden.
In geval van een single-ended verbinding zoals SPI loopt de return stroom door de gnd. In lijn hiermee zijn de spannings niveaus voor een geldige 0 en 1 gedefinieerd ten opzichten van de gnd.

Niet iedere schakeling of combinatie van schakelingen is stil te krijgen door een en ander enkel juist aan te sluiten.
Soms zijn andere maatregelen noodzakelijk. Een bekend voorbeeld zijn sy audioverbindingen.

Een stervormig opgezette gnd en ook het scheiden van digitale en analoge gnd zijn een ideeën uit de tijd van voor het internet, toen kennis over wat er feitelijk aan de hand is zich nog niet snel verspreidde. De ster werkt goed in b.v. een enkel IC eindtrapje, maar kan ook een bron van ellende zijn als de verbindingen langer worden, en daarmee de stroomkringen groter.
De huidige insteek is de signaal stroomkringen klein en goed gescheiden te houden, en hun effectieve oppervlakte dicht bij 0.

Sine

Moderator

Op 18 september 2021 15:15:57 schreef simplesoul:
[...]

Ik geloof je meteen, maar kun je dit verklaren? De FPGA gebruikt zijn eigen switchmode, en maakt herrie zeker zijn massa, geloof niet eens dat dat ding echt aan aarde hangt. Het beste zou zijn om groundloops totaal te vermijden toch?

Een groundloop is letterlijk een lus, die ga je alleen maken als je die analoge uitgang weer terug gaat voeren naar die FPGA bijvoorbeeld.
Dus in dit geval heb je geen groundloop.

Dat SPI signaal is gerefereerd tov massa, zonder massa gaat het simpelweg niet werken.
In het beste geval werkt het niet tot slecht, in het ergste geval sloop je er dingen mee.
SPI GND/Massa ALTIJD mee aansluiten !!!

Als je dat niet wilt kun je die SPI bus isoleren, daar bestaan IC's en printjes voor.
Domweg de massa los laten is GEEN isolatie.

Dus nou passeert er wat lading

Ik vermoed dat je hier weer de verkeerde terminologie gebruikt
Hoe uit zich dat?

Bij galvanisch isoleren moet je wel kijken of die interface ic's de gebruikte kloksnelheid ondersteunt.
(de SPI bus kan op clocksnelheden lopen tot 50MHz, quad SPI zelfs tot 160MHz. Niet alle interface ic's vinden dat fijn.

En inderdaad: Gnd doorverbinden is 'mandatory', niet naar eigen keuze...

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Op 18 september 2021 15:44:32 schreef Sine:
[...]

Dat SPI signaal is gerefereerd tov massa, zonder massa gaat het simpelweg niet werken.
In het beste geval werkt het niet tot slecht, in het ergste geval sloop je er dingen mee.
SPI GND/Massa ALTIJD mee aansluiten !!!

Ik heb een toggle, voor zover ik kan zeggen ziet het er ok uit tegen Fmax aan @ 20MHz. Mochten er veel toggles gemist worden is het een groot feest. Dit moet allemaal nog maar blijken met een goede analyse. Maar daar ben ik nog niet aan toe.. Nou is het wel aan een massa gerefereerd door het omhoog te trekken alleen niet naar het massa vlak van m'n FPGA bordje.

Ik geloof het wel, zou het ook zo doen. Het werkte alleen wel in dit geval.. Bedankt voor de tips!

'Het werkt in dit geval' is totaal geen reden om het ook te doen.
Zonder Gnd werkt de SPI bus niet of slecht en 'omhoogtrekken' moet al helemaal nooit. Punt. (niet voor discussie vatbaar...)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com
Sine

Moderator

Op 18 september 2021 16:31:38 schreef simplesoul:
[...]

Nou is het wel aan een massa gerefereerd door het omhoog te trekken alleen niet naar het massa vlak van m'n FPGA bordje.

Eeeh, nee? dat is het niet.
Je moet het juist refereren naar de massa van de andere deelnemer.

Anders gezegd, de massa van alle deelnemers aan de buis moeten direct met elkaar verbonden zijn.
Dat het nu werkt is dom geluk omdat je de massa's ergens via een andere route toch gekoppeld zijn blijkbaar.

Op 18 september 2021 16:33:15 schreef simplesoul:
Ik geloof het wel, zou het ook zo doen. Het werkte alleen wel in dit geval.. Bedankt voor de tips!

Tja, zo blijf je knoeien natuurlijk. Met een beste kans dat je van 1 of beide deelnemers de SPI interface frituurt.

Nou ben ik toch nog steeds benieuwd naar die "passerende lading"

Op 18 september 2021 17:46:28 schreef Sine:
[...]

Eeeh, nee? dat is het niet.
Je moet het juist refereren naar de massa van de andere deelnemer.

Anders gezegd, de massa van alle deelnemers aan de buis moeten direct met elkaar verbonden zijn.
Dat het nu werkt is dom geluk omdat je de massa's ergens via een andere route toch gekoppeld zijn blijkbaar.

[...]

Tja, zo blijf je knoeien natuurlijk. Met een beste kans dat je van 1 of beide deelnemers de SPI interface frituurt.

Nou ben ik toch nog steeds benieuwd naar die "passerende lading"

Ik wil het wel verwoorden, zit toch nog steeds met dat ding te kten. Zoals ik het zie is lading iets wat graag op de zelfde plek blijft mits er een potentiaal verschil is. Als je de twee massa vlakken koppelt, en er is sprake van massavlak alszijnde een bassin dan heb je een buis gemaakt tussen bassins. Wat de werking als lowpass filter op je elektrische golfslag beweging verhoogt. En dus dempt. Maar ik denk dat, als je aan de ene kant een geaarde voeding hebt. En aan de andere kant een geisoleerde dat je dan meer rotzooi binnen haalt als wegstuurt, omdat je dan je massa van een hoger naar een lager potentiaal trekt. Liever dan het af te stralen.
Mijn theorie is dat zodra je het naar je pin toe hebt getrokken door het omhoog te trekken. Er werkelijk geen belang meer is waar het gebleven is, en je analoge massa makkelijker te contoleren is omdat alleen je klokfrequentie daar een nog factor is. Wat ik wel denk is gezien dat het terug wil naar het potentiaal omdat het door zijn eigen wake wil terugrijzen. Het iets meer en langer onder je connector zit. Als dan dat het een return pad had naar je andere massavlak.

Da's een bijna onbegrijpelijk verhaal vol rare en onjuiste aannames...
Massavlakken voorstellen als bassins met een buis ertussen? Massavlakken met hoog en laag potentieel?
In zijn eigen 'wake' blijven? De massavlakken stralen spanning af?

;) ;) ;)

Je moet de bekabeling gewoon volgens de regels aanleggen (liefst niet te dunne massaverbinding), dan heb je geen problemen.
Om iets af te laten stralen moet je naar Jomanda toe...

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com