Groundplanes para sintetizador de banda ancha

Estoy construyendo un sintetizador (hasta 2 GHz) y tengo preguntas sobre los planos de tierra (analógico vs. digital).

De acuerdo con la hoja de datos (p. 7), algunos pines deben conectarse a GND analógico, ej. el pin 10 debe estar conectado al plano analógico GND.

http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/ADF4351.pdf

Leí en alguna parte que es mejor tener planos de tierra separados, conectados en un solo punto. Pero en otro lugar leí que es mejor tener un plano de tierra y tener cuidado con la ubicación de los bloques analógicos y digitales.

Pero, ¿cuál es el mejor diseño de diseño de PCB?

Si hace preguntas como esta, no está listo para hacer cosas que tengan que funcionar a 2 Ghz.
La respuesta correcta es "depende". ¿Qué más (chips/funciones principales) hay en su diseño? ¿Qué es el factor de forma? ¿Cómo estás haciendo tu blindaje 3D? etc...
@Conner Wolf, sí, tal vez mi pregunta fue formulada un poco extraña, pero lo que quise decir es: ¿cuál es tu método favorito? Creo que optaré por una conexión de un solo punto (topología en estrella) con planos separados, para garantizar que la corriente de retorno digital no fluya a través de la región de tierra analógica.

Respuestas (2)

A 2 GHz, recomiendo encarecidamente un solo plano de tierra.

La separación de planos con una topología en estrella ciertamente tiene su lugar en los diseños de audio de bajo ruido, manteniendo el ruido digital fuera de los circuitos analógicos.

Pero a 2 GHz, los peligros de construir antenas y circuitos resonantes accidentalmente cuando se divide el plano de tierra superan por completo cualquier posible beneficio.

Utilice un solo plano de tierra. Mantenga todas las áreas de bucle lo más pequeñas posible. Minimizar las inductancias; si es necesario, utilice varias vías en paralelo alrededor de los condensadores de desacoplamiento. Desacople lo más cerca posible de la fuente de alimentación y los pines de tierra.

O invierta en herramientas serias de simulación de integridad de señal (¿Hyperlynx?) y obtenga/cree modelos Ibis para todo, pase unos meses aprendiendo las herramientas y simulando el diseño exacto de PCB hasta que sea correcto.

En términos bastante simples....

Los planos de tierra analógicos transportan corrientes analógicas hacia y desde varias partes del circuito analógico y reducen las diferencias de CA entre los circuitos tanto como sea posible. Sin embargo, no es 100% efectivo y pueden desarrollarse pequeñas caídas de voltaje de CA, pero no tienden a tener un efecto perjudicial severo porque son aditivos o sustractivos a las señales. A medida que aumentan las frecuencias, este problema puede empeorar y se requieren técnicas de diseño más rigurosas.

Los planos de tierra digitales transportan corrientes digitales y estas corrientes tienden a ser pulsos y, por lo general, no están relacionadas con las corrientes analógicas porque, por lo general, pueden ser corrientes de bus o corrientes asociadas con el puerto de control de su sintetizador de frecuencia de banda ancha. Si estas corrientes compartieran el mismo plano de tierra que el plano de tierra analógico, destruirían la pureza de la señal analógica y causarían problemas de ruido y reducirían el rendimiento del circuito.

Unirlos en un punto evita que las corrientes digitales intenten circular por partes analógicas del plano de tierra.