Me gusta proteger un circuito sensible mío con un escudo. No tengo una imagen, pero básicamente, he reunido un rectángulo de tierra de 1 mm de espesor en la capa superior, y colocaré el escudo encima de esta de manera que haga contacto con este rastro de tierra.
Tengo algunas preocupaciones
- ¿Estoy creando un bucle de tierra al hacer esto?
- Si no uso el escudo, ¿estoy haciendo una antena que capte el ruido?
- ¿Cuál es la práctica recomendada para este tipo de escudo?
En realidad, me gusta conectar el escudo en un solo punto, pero una persona de hardware que tiene más experiencia insiste en que le gusta tener un suelo rectangular completo expuesto, para que el escudo pueda tocar el suelo en cada punto.
Actualizar
Aquí hay una representación muy rudimentaria.
ACTUALIZACIÓN 2
El ruido está en la salida de nuestro amplificador (transimpedancia). Está alrededor de 3-5 mV para una amplificación de 300,000. (He cometido errores en el primer diseño y ahora estoy haciendo un mejor tablero y el objetivo es reducir el ruido de la primera etapa a menos de 1 mV).
Tengo dos LDO que toman energía de la batería. Ambos son altos PSRR . Esta es una placa de seis capas con el siguiente apilamiento, S / G / S / G / P / S. Esto es un poco inusual, pero oculto señales sensibles entre estos motivos. El tablero no necesita ser de seis capas, pero esto luego se convertirá en parte de otro tablero lleno de gente, de ahí las seis capas.
Las fuentes de ruido son abundantes:
Fuente de alimentación: atenuamos esto con buenos LDO, filtrado ( filtro pi ), condensadores de derivación, etc. Hasta ahora, en el peor de los casos, veo una ondulación de 1-2 mV en la alimentación; Esto incluso podría ser mi equipo. (No tengo un buen equipo, también los amplificadores tienen 50 + dB PSRR, por lo que esto debería tener un impacto mínimo en la salida).
Ruido de Opamp: este es el ruido inherente que proviene del amplificador. Tengo un opamp de bajo ruido. .
Fotodiodo: uso un fotodiodo grande, esto capta el ruido, inevitable.
Otras fuentes electromagnéticas: hemos visto que la placa es muy sensible, el ruido aumenta en diversas situaciones. Además, los esquemas de referencia de algunas fuentes recomiendan proteger las fuentes de reducción de ruido exterior, por lo que estamos poniendo esta opción de protección para probar nuestra próxima placa.
ACTUALIZACIÓN 3
- 3-5 mV existe incluso sin el 10K y el C1. Esencialmente no hay entrada para el opamp. Esto me hace pensar que mi diseño no es perfecto.
Aquí están los esquemas básicos para el amplificador. Puedo agregar más si creemos que es necesario.
Se han observado las siguientes reglas:
- Completa dos capas de tierra conectadas a través de varias vías .
- El suministro de 3.3 V (también el suministro para los opamps) se filtra a través de un condensador de tantalio de 2.2 µF y la red pi (volcado de 100 kHz) antes del suministro al fotodiodo (es decir, antes de la resistencia de 10K). También tenemos condensadores 1/100/10 nF cerca de los 10K. (No estoy seguro de que sea una buena idea, pero es mejor estar seguro).
- C1 bloquea la CC (arquitectura acoplada a CA), solo amplificamos la CA.
- Opamp tiene 1/100/10 nF en los pines de alimentación y polarización (la polarización es proporcionada por el segundo LDO).
- El condensador de retroalimentación y la resistencia se colocan lo más cerca posible del opamp.
- Todos los rastros de señal entre los fotodiodos y opamps se minimizan; Estamos hablando de <2 cm en el peor de los casos.
- Todas las señales consideradas críticas se colocan entre dos capas de tierra.
También otra observación que explica por qué pensamos en el blindaje: conecto una resistencia a nuestro generador de funciones y la enciendo, esto es a través de cables de cocodrilo, (esencialmente una antena de bucle) para que sepamos que se irradia a la frecuencia que elijamos. Puedo ver la salida de opamp recogiendo esto muy bien y amplificándolo. Entonces, es muy claro para mí que las fuentes externas entran en juego, de ahí toda la discusión.