[参考译文] ADS8354：ADC 上的模拟和数字接地

您好 Maria、

对于 ADS8354、一般建议将 PCB 分为模拟和数字部分、并在器件下方使用单个 GND 层、并使用短的低电感走线通过与接地层的独立过孔连接将 GND、REFGND_A、REFGND_B 引脚连接到 GND 层。

WQFN-16封装上的 ADS8354 GND 引脚(13)和 TSSOP-16封装上的引脚(15)用作去耦 AVDD 和 DVDD 电源的 GND 连接。 将该引脚称为 p4上的"Digital GND"的说明是印刷错误。

REFIO-A 和 REFIO-B μF 引脚需要使用10 μ F 电容器旁路；无论您是决定使用内部基准还是外部基准。 我们建议使用10uF、X7R 级、0805尺寸、16V 额定电压的陶瓷电容器对每个 REFIO 输入进行去耦。 确保将基准旁路电容器尽可能靠近基准 REFIO-x 引脚放置、并使用短的低电感连接来连接旁路电容器。 此外、避免在 REFIO-x 引脚和旁路电容器之间放置过孔。

请注意、如果您决定使用外部基准、则需要使用高带宽放大器来缓冲基准、该放大器可稳定驱动10uF 电容器负载、并且具有足够的带宽和足够低的阻抗来驱动 SAR ADC 基准输入。 图102中使用 REF50xx 和 OPA2350双路缓冲器的电路将与器件搭配使用。 请确保 REFGND-x 引脚使用独立过孔连接到 GND 平面。 此外、请注意、默认情况下、加电时会禁用内部基准、并且需要对配置寄存器进行编程以启用内部基准。 (FRC.B6)

请查看数据表第11节中的布局指南/示例、其中提供了详细的电路板布局示例、其中显示了 AVDD/DVDD 电源连接、电源旁路电容器、基准旁路电容器以及相应的独立通过使用器件下方的 GND 平面连接到数据表第58页的 GND 平面实现的连接。

谢谢、此致、

Luis

感谢您的回答。 现在、我将在试验电路板上测试该设计、并将遵循您的建议。

我还有一个问题。 这是否意味着来自两个电源(模拟和数字)的接地输入(负极引线)将连接在一起、这将直接连接到 GND 平面？

Maria

尊敬的 Maria：

是的、您将数字电源和模拟电源的负极引线连接到同一 GND 平面。

如果在电路板布局布线中对模拟路径和数字路径部分进行了分区、则使用单个 GND 平面效果良好、其中敏感模拟远离噪声源和数字信号、如布局示例所示。 使用下面的单个 GND 层是最常见/一般的布局建议；尽管某些应用/系统可能出于其他原因需要拆分 GND 层。 DVDD 和 AVDD 需要以相同的 GND 电位为基准。

一般而言、PCB 板布局对于在16位 SAR ADC 上获得最佳性能至关重要；由于试验电路板具有电感和寄生效应、电路板电路板布局可能无法产生最佳结果。


谢谢、
此致、
Luis

您好、Luis、

我启用了内部基准、并遵循了数据表第11节中的布局、但我获得的信号具有很大的噪声(比我在应用没有缓冲器的外部基准电压时获得的信号噪声更大)。

这是施加3.3 [V]的外部基准电压(无缓冲器)时我获得的输出。 它的范围从-40到大约50：

这是我在启用2.5 [V]内部基准时获得的信号。 蓝色信号的范围为-600到大约200、红色信号的范围为-100到大约100。

您知道这种情况的发生原因吗？ 两者的唯一区别是、一个使用外部基准电压、另一个使用内部基准电压。 这两种电路是相同的。

谢谢、

Maria

您好 Maria、

-请提供完整的原理图，包括 AINP  和 AINM 的 ADC 电源连接、旁路电容器、外部基准驱动电路和全差动放大器或放大器驱动器？

-请分享 PCB 布局 Gerber 图。

在 SAR ADC 驱动器放大器的输入端生成信号的信号源或传感器是什么？  ADC 输入端的共模电压和差分电压是多少？  使用的采样率是多少？

谢谢、此致、

Luis

 

您好、Luis、

这是完整的原理图。 我还没有外部基准电路(我正在等待器件到达)。 我不知道我会怎么做、因为我在没有缓冲的情况下通过外部基准电压获得比内部基准电压更好的信号。 唯一的区别是、对于内部基准、我移除了将 REFIO_A 和 REFIO_B 引脚连接到3.3[V]电源的导线、并将 SDI 引脚连接到微控制器的引脚17、 它是我用于对 ADC 芯片进行重新编程的引脚。

我没有 PCB 布局 Gerber 图...

THS4522仪表放大器的输入端使用350欧姆应变仪连接了两个惠斯通电桥。

共模电压为2.5[V]、放大器输入端的差分电压小于4[mV]。 采样率为9600波特。

感谢你的帮助、

Maria