Ein Sternpunkt für Masseverbindungen

Ein Sternpunkt für Masseverbindungen

Eine wesentliche Herausforderung bei der Herstellung von Platinen stellt die Verbindung von analogen und digitalen Masse-flächen dar. So können zum Beispiel digitale Chips die rauschen zu Beeinträchtigungen in analogen Schaltkreisen führen. Sie sollten aus diesem Grund unterbrochen werden, sich jedoch auf dasselbe Potenzial an Masse beziehen. Wenn man die Masseflächen beliebig und ohne Plan miteinander verbindet, kann man mit einer solchen Vorgangsweise mehr Probleme heraufbeschwören als lösen.

Jetzt kommt auch die sternpunktförmige Masseverbindung zum Tragen. Mit einem Sternpunkt kann man unterschiedliche Massen von Mixed-Signal-Schaltkreisen verbinden.  Weitere Unterstützung zu den sternförmigen Masseverbindungen erhalten Sie bei einem der führenden Anbieter in diesem Bereich: PCB Design Blog An dieser Stelle finden Sie überaus hilfreiche Informtionen zum Thema.

Das Masseproblem bei Mixed-Signal-Schaltungen

Digitale getaktete Chips können nämlich in der Praxis intensiv rauschen, was an sich keine Schwierigkeit wäre, wenn sie sich allein auf der Platine befinden würden. Kombiniert man die Schaltkreise in digitaler Form aber mit solchen in analoger Form, kommt es zu Störeinflüssen auf elektromagnetischer Basis. Das ist der Grund, weshalb man prinzipiell versuchen sollte, die beiden Systeme getrennt zu halten.

Um korrekt zu arbeiten, müssen sich sämtliche analogen und digitalen Chips auf das gleiche Potenzial an Masse abstellen. Kommt es aber dazu dass man die Flächen der Masse ohne genauere Planung miteinander kombiniert, könnten auf diese Art und Weise Masseschleifen mit Problemen entstehen. Schleifen in großem Format würden sich ähnlich einer Antenne verhalten und Störungen verursachen. Eine Anbindung in Gestalt eines Sternpunktes macht es möglich, die Schaltkreise zu verbinden. Diese Vorgangsweise verringert die Möglichkeit von Masseschleifen und unerwünschten elektromagnetischen Störungen.

Die Sternpunkt-Masseverbindung

Mit einer solchen Verbindung der Masse in Form eines Sternpunktes werden die Flächen miteinander verbunden und auf diese Weise Schleifen verhindert. Sie muss aber nicht unbedingt die Ausformung eines Sterns haben. Das Prinzip dahinter ist aber, dass jede Kombination über einen einzigen Punkt hergestellt wird.

Optimal geeignet ist eine sternförmige Masse dann, wenn Sie über ein einen PCB mit dem ADC/DAC darauf verfügen. In einem derartigen System können Sie den sternförmigen Punkt zum Massepunkt für den Wandler heranziehen. Danach verbinden Sie die analogen und digitalen Flächen der Masse mit dem gleichen Punkt. Das wird dabei unterstützen, das Rauschen im Mixed-Signal-Schaltkreis zu verringern.

Sollten Sie also ein Multi-Card-System entwerfen oder nicht nur einen Wandler verwenden, so wird eine sternpunktförmige Verbindung vielleicht nicht richtig funktionieren. Das Prinzip der sternpunktförmigen Verbindung der Masse beruht darauf, dass alles über einen einzelnen Punkt verbunden ist.

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