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アナログ電子回路コミュニティサービス終了のお知らせ

平素はアナログ電子回路コミュニティをご愛顧いただき誠にありがとうございます。

この度、アナログ電子回路コミュニティは2018年3月末日をもってサービスを終了することとなりました。それに伴いまして、本サービスへの新規会員登録は2月末日をもって締切りといたします。約10年という大変長い間、たくさんの皆様にコミュニティをご利用いただきましたこと、深く感謝申し上げます。

なお、コミュニティに掲載しているコンテンツは編集の上、アナログ・デバイセズ社のウェブサイトに随時掲載していく予定です。詳細は追って会員の皆様にお知らせいたします。

今後ともEDN Japanをご愛顧くださいますようお願い申し上げます。


アナログ電子回路コミュニティ運営事務局
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seiji_8823
タイトル
アナログスイッチ、マルチプレクサの制御信号について
ポイント []
pt.
アクセス4140
カテゴリーインターフェース&スイッチ
キーワード アナログスイッチ   デジタル回路   アナログマルチプレクサ   グラウンディング   制御信号   Powered by Yahoo
投稿日時14/07/28 15:03
アナログデジタル回路混在基板において、アナログマルチプレクサや、アナログスイッチ等に使用するコントロール信号をデジタル回路から供給する場合、グラウンディングに関する注意点等はありますでしょうか?
単純にアナログスイッチのGNDがアナログGNDに接続されている場合、デジタル回路から出力される制御信号はデジタルとアナログの境界を飛び越える信号となると思いますが、何も考えずに接続するだけでよいのかと疑問に思いました。
これまで主にデジタル回路設計を主業務としておりましたが、既製品のアナログデジタル混合基板の焼き直しを行うことになり、アナログに関しては知識は乏しいのと、単純に疑問に思ったので質問させていただきました。愚問かもしれませんが、知見のある方、回答のほどよろしくお願い致します。

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seiji_8823 回答番号 5
タイトル
ありがとうございます。
ポイント
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アクセス3833
投稿日時14/08/20 09:57
>Braveman様

出張やお盆休みが重なりすっかり放置してしまっていました。申し訳ありません。
アドバイス、参考になります。ありがとうございました。

Braveman 回答番号 4
タイトル
ダンピング抵抗は入れると良いかも?
ポイント
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アクセス4114
投稿日時14/08/04 12:15
seiji_8823さん

回路概略ありがとうございます。アンプによる積分器を構成されているんですね。おっしゃる通り、アナログスイッチからの制御信号のリターン電流は周波数にも依存しますし、グリッチノイズの量に依存します。アナログスイッチへの制御信号のノイズが積分回路に乗ってしまうと誤差を作る要因になりますので、何らかの信号パス(フィードスルー)が基板上に存在する可能性を考えて、直列抵抗を制御信号に入れられることをお勧めします。数十~百Ω程度であれば十分だと思います。ピンやICの浮遊容量がありますので、抵抗とのR/Cフィルタを構成しますのでノイズ低減が期待できます。

seiji_8823 回答番号 3
タイトル
ありがとうございます
ポイント
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アクセス4170
投稿日時14/07/29 15:29
>リカルド様
回答ありがとうございます。リンク記事、参考にさせていただきます。

>Braveman様
回答ありがとうございます。回路は、数十個のアナログスイッチと4つのマルチプレクサ、そしてADCで構成されており、それぞれFPGAからの制御信号にてコントロールされるような構成です。アナログスイッチでオペアンプによる積分回路を定期的にリセットし、得られた複数の積分値をマルチプレクスして、ADCに入力しています。ADC自体は20MHz動作です。アナログ電源とデジタル電源は外部から供給され、両GND自体は絶縁されています。
実は現行基板では基板上でデジタルGNDとアナログGNDの1点アースを行っており、問題なく動いてはいるので、制御信号をそのまま入力すればそれなりに動くのだろうという予想はしているのですが、ADCのDGNDとAGNDの処理法等の記事を読んでいるうちに色々と疑問が湧いたきたので今回初めて掲示板にて質問させていただきました。1点アースにより等電位を保っていれば、デジタル制御信号のリターン電流がアナログGNDに流れたとしてもそれほど重篤なことにはならないとの考えでよろしいでしょうか?(信号速度等にもよるとは思いますが。)
個人的には基板上でもデジタルGNDとアナログGNDを完全に絶縁してi-Couplerの使用することも考えていたのですが、実装面積や電流容量の関係で断念しました。


Braveman 回答番号 2
タイトル
単純にOKとは言えないですが、恐らく大丈夫!?
ポイント
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アクセス4157
投稿日時14/07/29 13:31
回路構成が不明なので明確なことは言えないですし、アナログ・デジタル混在回路におけるGND処理と信号線処理は、基板状況や取り扱う信号周波数などによって多数のケースがありますので一つの回答で解決できるものではございません。

その上で敢えて説明しますと以下のポイントが考えられるかと思います。

・1枚の基板上にアナログ回路とデジタル回路が混在していて、各々のGNDがその基板上で1箇所で共通(1点アースやスターグランドと呼ばれている)となっているのであれば、デジタルの制御信号は、例えアナログスイッチのGNDがアナログであってもそのまま接続するので問題ないと推測します。ただし、アナログ電源とデジタル電源ユニットが基板外にある場合は、その電源ユニット側でショートされていないことが前提になります。なぜなら、電源ユニット側でショートされていて基板でもショートされてしまうと、GNDループが形成され電位としての基準点が定まらなくなり、A/DやD/Aなどの精度が取れないばかりか、挙動もおかしくなることがあるためです。

・アナログ・デジタル回路が混在しているが、アナログGNDとデジタルGNDは別々で、双方が基板上ではショートしていない(クランプダイオードで両GNDが接続されている)場合は、デジタル制御ラインとアナログ回路側との間は(GND電位差が小さければ)、そのまま接続されても構わないでしょう。電位差が大きくなることが懸念される場合は、アナログ回路とデジタル回路との間で絶縁素子(ホトカプラやi-Coupler)で接続することも手段になるでしょうか。

ちなみに、デジタル制御ラインであればそのまま接続することに心配はないと思いますが、A/D・D/Aコンバータのデータラインの場合は抵抗による電流制限を行うことをお勧めします(ダンピング抵抗)。

リカルド 回答番号 1
タイトル
EDNの記事を参考にどうぞ
ポイント
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アクセス3988
投稿日時14/07/29 11:58
 次の記事を参考にして下さい。

http://ednjapan.com/edn/articles/0909/01/news148.html

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