2014年5月28日水曜日

アナログとデジタルのグランドって?

CapSenseの事を書こうと思ったのですが、
どうやっても、アナログのグランドについて触れないと
動作が厳しいので、アナログとデジタルのグランドについて
触れたいと思います。


まずは、グランドって何?というと
簡単に言えば、基準となる「ある電位」のことです。


電池で考えると良いでしょう。
と言う感じ。
0Vと考える、ある電圧」とも言えますね。

さて、グランドには2種類あって
アナログ回路用のグランド (表記だとAGNDもしくはVssa
デジタル回路用のグランド (表記だとDGNDもしくはVssd
があります。

なんで2つあるかと言うと
アナログ回路とデジタル回路、そのもの特徴にあります。

アナログ回路の特徴は、元々ノイズが少ないけど、外部からのノイズに弱い事

デジタル回路の特徴は、ノイズに強いけど、ノイズの素になりやすい事

どちらか一方だけの回路であればそこまで気にする事はないのですが
アナログ回路とデジタル回路をミックスで扱う場合には、グランドを通じて
デジタルからアナログへとノイズが乗ってしまいます。
ノイズが乗ってしまうとアナログの信号は誤った信号になって
正しい信号とは言えなくなってしまいます。

これを避けるため、アナログとデジタルのミックスで扱う部品
アナログデジタル変換器(ADC)やデジタルアナログ変換器(DAC)では
デジタル用とアナログ用のグランドが分かれて存在しています。

アナログのグランドもデジタルのグランドも最終的には
1つのグランドになる訳ですが、そのつなぎ方は

「電源の部分で1つにする」と言うのがセオリー

だそうです。と言うのはもはや、職人芸のレベルの難易度
なので、私はここまでしか書けませんし、判らないです。
ごめんなさい。
少なくとも、

アナログの回路とデジタルの回路では、グランドを必要に応じて分けないといけない。

と言うとこまで押さえられていれば良いと思います。


***mbed系やarduino系がマズイ所***
mbedの一部やarduino系ではアナログのグランドや電源系が
省略されている場合が多くある。これは、アナログを扱う場合ではキツイ。
テキトー工作では平気だけど、いざ正しい数値が重要な時ではどうしようもない。

*今回のブログは自信がありません。
「ここがヘン」っと言う所は書き込んでいただけたらと思います。

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