¿Cómo facilito mantener varios terrenos (es decir, AGND, DGND, etc...) separados en el diseño cuando uso Eagle?

Cree una huella con pads GND y AGND. Dibuje cobre entre estas almohadillas. Sí, esto producirá un error de "Superposición" de DRC como se muestra a continuación:

Esto está bien . Hay tres botones en la parte inferior:

• Limpiar todo
• Procesada
• Aprobar

"Borrar todo" borrará temporalmente la lista para esta ejecución del DRC. No estoy seguro de por qué eso es útil; solo cierra la ventana si quieres que se acorte.

"Procesado" desvanecerá el color de la X roja. Esto es potencialmente útil si está iterando a través de una larga lista de errores de DRC y corrigiéndolos sobre la marcha; puede realizar un seguimiento de los que cree que ha corregido.

"Aprobar" es el único que uso regularmente. Esto mueve el error de la lista de errores a la lista de aprobados:

y lo mantiene allí en ejecuciones posteriores del DRC. Tenga en cuenta que esto solo mueve este error específico con este par específico de redes en esta ubicación específica. Cerrar esta ventana y ejecutar el DRC nuevamente produce la notificación "DRC: 1 errores aprobados"

y ningún cuadro de diálogo "Errores de DRC". Puede recuperar este cuadro de diálogo creando un error o (preferiblemente) el errorscomando, el signo de exclamación amarillo en la captura de pantalla anterior o el menú Herramientas -> Errores.

La funcionalidad "Aprobar" existe por una razón, la misma razón por la que tenemos herramientas como

#pragma GCC diagnostic ignored "-Warning"

A veces, está bien ignorar un error de DRC. Éste es uno de esos momentos.

Hago esto con dispositivos especiales que he creado para este propósito que llamo "pantalones cortos". Estas son almohadillas contiguas y no requieren la instalación de ningún componente. En el esquema aparecen como una línea ligeramente engrosada. El punto es que se ven como una conexión en el esquema con suficiente distinción para ver, pero con suerte no se interpondrán en el camino. Dado que son dispositivos separados desde el punto de vista de Eagle, puede colocarlos donde desee como cualquier otro dispositivo. Puede ver un resumen de este tipo en la parte inferior de la página 1 del esquema USBProg . Ese en particular tiene el designador de componente SH2, y es el único punto de conexión entre la conexión a tierra y la conexión a tierra de la placa principal.

Mis cortometrajes están disponibles gratuitamente en el lanzamiento de Eagle Tools en www.embedinc.com/pic/dload.htm . Hay varios pantalones cortos según la capa que los quieras poner o si se cruzan entre sí.

El único inconveniente de Eage es que obtendrá muchos errores molestos de DRC por cada corto. Escuché que en la versión 6 será posible decirle en el paquete que ciertas cosas pueden superponerse, pero a partir de ahora no hay forma de evitarlo.

Múltiples planos de tierra son absolutamente necesarios. Con pleno respeto al Sr. Ott, ya que todo lo que dice no está mal per se, solo llega a una conclusión incompleta debido a la omisión de la consideración del lado analógico. El punto que falta al Sr. Ott es que dentro de la propia sección analógica , múltiples planos de tierra, uno para cada bloque funcional de circuitos analógicos, dispuestos en un patrón de estrella-tierra, es un requisito para un bajo nivel de ruido (Douglas Self " Small Signal Audio Diseño " Focal Press 2010, NwNavGuy http://nwavguy.blogspot.jp/2011/05/virtual-grounds-3-channel-amps.html). Si bien estas dos referencias consideran específicamente los diseños de audio, los principios son aún más importantes en los circuitos analógicos de alta precisión en aplicaciones de control y/o adquisición de datos.

Entonces, el problema es: ¿cómo implementamos la base digital dentro de un diseño que posee múltiples bases analógicas? Un error es "golpear" el PCB con un solo plano de tierra y usar solo las técnicas de diseño descritas por el Sr. Ott para evitar interferencias entre las secciones analógicas y digitales. Si hace esto, el rendimiento analógico puede verse afectado debido a la interferencia de analógico a analógico .

En un diseño típico, cada ADC o DAC probablemente estará relacionado con diferentes secciones funcionales del circuito analógico. Proporcione una "isla" de tierra analógica para cada una de estas secciones con una ruta de retorno a tierra independiente, dispuesta en un patrón de estrella a tierra, de vuelta a la "tierra de referencia". Esta tierra de referencia no es necesariamente la tierra de la fuente de alimentación (o de la batería). Si hay un regulador que suministra la potencia analógica, la tierra de referencia es el pin de tierra del IC del regulador.. En cuanto al lado digital, el pin de tierra del regulador que alimenta el lado digital (si es diferente del que alimenta el lado analógico) también debe conectarse a la tierra de referencia con trazas lo más cortas posible. La tierra digital también debe implementarse como una isla aislada con un retorno de tierra independiente a la tierra de referencia.

Ahora tenemos que ocuparnos de la interfaz entre las secciones analógica y digital. Esto incluye

1. tierras analógicas y digitales separadas en dispositivos ADC y DAC,
2. suministros separados para alimentación analógica y digital en el mismo dispositivo y
3. líneas de control como buses I2C o PCI.

(1) Tierras analógicas y digitales separadas.
Los diseñadores de circuitos integrados de señales mixtas saben que la conexión a tierra analógica y digital deben conectarse entre sí, pero no pueden proporcionar esa conectividad dentro del circuito integrado debido a las restricciones de la geometría de las conexiones de matriz y almohadilla. Por lo tanto, la recomendación siempre es conectar estos dos puntos externamente lo más cerca posible del IC. Tenga en cuenta que este no es siempre el caso: muchos DAC y potenciómetros digitales (una forma de DAC) no tienen pines de tierra analógicos y digitales separados. Para estos dispositivos, la conexión ya se ha realizado dentro del IC. Al conectar la conexión a tierra analógica y digital, el par combinado debe conectarse al plano de conexión a tierra analógico para esa sección del circuito.

(2) Suministros analógicos y digitales separados en el mismo dispositivo
Estos planos de potencia estarán separados incluso si tienen el mismo voltaje. El plano de potencia digital debe estar aislado de su regulador de origen (y de la potencia analógica si es impulsado por el mismo regulador) por medio de una perla de ferrita. Conecte la alimentación digital de los circuitos integrados de señal mixta a la isla de alimentación digital; como mínimo, desvíe el suministro tanto analógico como digital al pin de tierra del IC con capacitores cerámicos (se recomiendan 100nF X7R/X5R, algunos fabricantes de IC recomiendan capacitores adicionales; siga las pautas establecidas en la hoja de datos). Siga las pautas de diseño de mejores prácticas al ubicar los capacitores de derivación lo más cerca posible de los pines del dispositivo. Asegúrese de que el capacitor de derivación digital esté conectado a la conexión a tierra analógica y digital combinada en el lado del pin de conexión a tierra digital; no debe conectarse en algún lugar "en el medio" los pines analógicos y digitales. Recuerde que el condensador de derivación de suministro digital está ahí para generar los pulsos de corriente que se producen cuando los dispositivos digitales cambian de estado. Por lo tanto, hay un bucle de corriente CA desde el pin de suministro digital, a través del condensador, al pin de tierra (lado digital) y de regreso a través del dispositivo a los pines de alimentación digital, un bucle de corriente que puede emitir y emitirá radiación. Por eso es importante colocar el condensador de derivación lo más cerca posible del dispositivo, minimizando así el tamaño de este bucle de corriente. en el pin de tierra (lado digital) y de vuelta a través del dispositivo a los pines de alimentación digital, un bucle de corriente que puede emitir y emitirá radiación. Por eso es importante colocar el condensador de derivación lo más cerca posible del dispositivo, minimizando así el tamaño de este bucle de corriente. en el pin de tierra (lado digital) y de vuelta a través del dispositivo a los pines de alimentación digital, un bucle de corriente que puede emitir y emitirá radiación. Por eso es importante colocar el condensador de derivación lo más cerca posible del dispositivo, minimizando así el tamaño de este bucle de corriente.

(3) Líneas de control como buses I2C y/o PCI
Hasta ahora, dado lo anterior, tenemos un problema al conectar las líneas de control desde, digamos, el microcontrolador a los dispositivos de señal mixta ya que estas líneas deben, por definición, cruzar del lado digital al lado analógico. Para ello, siga la recomendación del Sr. Ott de proporcionar un puente entre la conexión a tierra analógica y digital. Para cada isla analógica que tenga líneas de control que la conecten al lado digital, proporcione un puente desde cada tierra analógica a la tierra digital y dirija las líneas de señal directamente sobre ese puente. Según el diseño real y la complejidad del circuito, es posible que tenga un solo puente que se conecte a más de una conexión a tierra analógica. Eso es aceptable: el problema clave es enrutar todas las líneas de control ruidosas a través de un puente. Las razones de esto se explican completamente en el artículo del Sr. Ott.

En resumen, las técnicas anteriores son más trabajosas que un solo plano de tierra, pero son necesarias. Ninguna de las discusiones anteriores niega o elimina las instrucciones del Sr. Ott sobre un diseño cuidadoso y saber siempre dónde fluyen las rutas de corriente CC y CA ( ambas rutas : enviar ydevolver). La mayoría de los enrutadores automáticos tendrán problemas para proporcionar un resultado de calidad teniendo en cuenta lo anterior. Siempre tendrá que realizar algún enrutamiento a mano: una posible técnica para ahorrar tiempo es enrutar automáticamente las islas del circuito y enrutar manualmente las interconexiones, los retornos a tierra, la distribución de energía y las líneas de control. Algunas aplicaciones de diseño de PCB tienen un soporte débil para crear puentes de tierra de analógico a digital, ya que conectan efectivamente diferentes redes de señal. Si su software tiene soporte explícito para esto, genial, si no, podría verse forzado a una situación en la que anule un error detectado por el proceso DRC.

"¿Hay una mejor manera de hacer esto?"

Sí, hay dos maneras de manejar esto:

• Utilice un plano de tierra sólido no dividido , según lo recomendado por Henry W. Ott.
• Use un componente "corto virtual" ("tierra de estrella") y reglas especiales de DRC.

No estoy seguro de cómo lo haces en Eagle, pero en Altium la gente hace que el componente "corto virtual" sea muy similar a lo que ya describiste. Usted menciona el dilema: hacer que las almohadillas se superpongan en el componente "corto virtual", por desgracia, da un error de DRC. Hacer que las almohadillas estén separadas en el componente "corto virtual", por desgracia, hace que las secciones no estén correctamente conectadas eléctricamente. Hay una tercera opción, una solución al dilema:

Haga que las almohadillas del componente "corto virtual" estén extremadamente cerca una de la otra, pero sin superponerse: 0,002 mil (2 micropulgadas) sin contacto. Luego corrija las reglas de DRC para que, para este componente especial, no den un error de autorización. Una brecha tan microscópicamente pequeña en realidad no se puede fabricar en una placa de circuito impreso; en producción, terminará en cortocircuito, como desea.

¿Hay alguna manera de ver si tal vez Henry Ott tiene razón, y un solo plano de tierra ininterrumpido para todo, analógico, digital y de energía, podría funcionar mejor?

Un poco tarde, pero aún así, aquí está cómo hacerlo:

Conseguir 2 motivos diferentes es sencillo. Agregue un símbolo de tierra en su esquema, luego asígnele un nuevo valor. Ahora vaya a las propiedades de ese símbolo de tierra y estará disponible una opción adicional que dice 'sobrescribir el nombre del dispositivo'. Desmarque esa opción.

Ahora dibuje un cable de red al símbolo de tierra y nombre ese cable AGND, por ejemplo. Ahora su símbolo de tierra tendrá el mismo nombre de red. Ahora vuelva a asignar a su símbolo de suelo un valor que diga AGND para que quede un poco más claro que ese suelo es AGND y no el otro suelo, por ejemplo.

A continuación se muestran algunas imágenes para que quede un poco más claro. Mire en la parte inferior izquierda de la pantalla los nombres de las señales para que pueda ver que funciona.

algo que funcionó para mí fue dar forma a la geometría del polígono del plano de tierra para que esté alrededor del otro plano

Los planos de tierra todavía están conectados a través de uno a través de uno de los pines de los circuitos integrados, pero dado que las redes tienen el mismo nombre y la geometría no permite el relleno, Eagle no conecta los dos directamente.