コンバータの接地(あるいは救いの哲学!) Q.最近、ADCのデジタル・グラウンド・ピンを システムのアナログ・グラウンドに接続するようにアドバイスされましたが、 信じられません。間違いではありませんか? 筆者紹介: James Bryant は、 1982 年 からア ナ ログ・ A. 間違いではありません。 アナログ(AGND)とデジタ ル(DGND)のグラウンド接 デバイセズの欧州地区で 続が別々にあるデータ・コン バータ(ADC と DAC)の接続 では、これが唯一の安全な方 ジャを担当しています。 アプリケーション・マネー リーズ大学で物理学と哲 学の学位を取得し、さら 法です。びっくりされたのは、 いわゆる「範疇的誤謬」とい に C.Eng.、Eur.Eng.、 MIEE、FBIS の資格があ う哲学的な誤りによるもので ります。エンジニアリン す。幸いなことに、電子工学と 同様、哲学についても若干の 知識がありますので、ちょっ グに情熱を傾けるかたわ ら、アマチュア無線家で も あ り、コ ー ル サ イ ン と説明させてください。 範疇的誤謬は、私たちが 2 つ の対象の名前が同じであったり、あるいは似ている 時など、この 2 つを同じだとか同じ種類のものだと 考えるときに陥ります。ここでは「デジタル・グラ ウンド」という名前です。デジタル・グラウンドは、 システムのデジタル回路のグラウンド電流を運ぶ システム・グラウンドの一部です。しかし、コンバー タのデジタル・グラウンド(DGND)は、コンバー G4CLFを持っています。 い難いと申し上げましたが、コンバータのデータ シートで AGND と DGND をそれぞれシステムのア ナログとデジタル・グラウンドに接続するように 推奨しているものがあります。データシートにそう 書いてあったら、これは間違いですから無視してく ださい。[2] さらに、システムのアナログ・グラウンドとデジタ タのデジタル回路からの電源電流と、 そのデジタル・ ル・グラウンドのスター結線をデータ・コンバー インターフェースからのリターン電流を流すピン タ上に置くことはあまりお勧めできません。スター 結線は電源の近くに配置してください。 グラウンド・ です。 この 2 つは別物です。コンバータの DGND ピンの最 インピーダンスが十分に低い場合は、この配置に 適な接続先は、AGND ピン(つまり、同じ IC パッケー よってコンバータのデジタル・インターフェース ジ上の、まったく同じ電位)への接続です。これに のノイズ耐性が若干低下しますが、これは大した問 よって、チップ内の 2 つのグラウンド間の容量性ク ロストークが最小になり、その結果、コンバータ出 力のロジック関連のノイズも最小限に抑えられま す。もちろん、可能ならば、コンバータ IC では内部 アナログ/デジタル・グラウンド共通のピン 1 つに することが望ましいのですが、デジタル・グラウン ド電流がピン・インピーダンスに流れて電圧降下 が生じるために多くの場合はできません。 このため、 AGND ピンと DGND ピンを分離することが重要に なります。 ただし、この接続はパッケージ上 [1] のみにしてくだ さい。以前にもデータシートは理想的なものとは言 題ではありません。むしろ、これによってシステム のアナログ部のノイズ性能が大幅に改善されると いうことのほうがずっと重要です。 [1] インピーダンスは可能な限り小さくしてください。抵抗、インダク この記事に関する ご意見・ご感想は、 [email protected] までお寄せください。 その他のRAQについては、 www.analog.com/jp/RAQ をご覧ください。 タ、フェライト・ビーズで AGND と DGND を分離しないでください。 [2] このルールには唯一の例外があります。 グラウンド・ノイズの詳細については、 下記 Web サイトをご覧ください。 www.analog.com/jp/RAQ/Issue9/info [1] フランシスコ・デ・サルヴァは 1775 年にスペインで電気通信を提案しました。しかし、このアイデアは 4 月 18 日の時点でまだマサチューセッツまで到達していませんでした。 [2] ポール・リヴィアの本職は銀細工師でした。その作品は、米国のボストン美術館に展示されています。 [3] デジタル・アイソレータは、デバイスからわずか 5mm のワイヤに 1MHz で 500A の電流が流れても影響を受けません。 www.analog.com/jp
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