Collegamento di un condensatore di disaccoppiamento direttamente al piano di massa


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Avevo sempre pensato che se un IC fosse messo a terra sul piano di massa, sarebbe accettabile collegare un condensatore di disaccoppiamento al VDD su un lato e direttamente al piano di terra sull'altro lato, come mostrato di seguito:

È sbagliato?

Tuttavia, quando capisco questa guida mal scritta dalle profondità di Internet, mi dice che ho sempre sbagliato e il modo corretto è quello di eseguire una traccia dal pin di terra IC al condensatore e quindi connettersi al piano di terra:

È giusto?

Credo che stavo usando d) che è in qualche modo sbagliato. Qualcuno più esperto può far luce su questo argomento, quale di questi è il metodo preferito? Grazie.


d) è errato e f) è corretto - vedere le spiegazioni. Perché non te ne sei accorto?
Leon Heller,

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@LeonHeller Non sono convinto che la frase "VCC e GND portano a fornire flussi di corrente sonora non tramite DeCap. DeCap non ha effetto" è una spiegazione completa per tutti nel mondo. Molte persone vedono un aereo come un corto circuito, anche alcuni professionisti, quindi soprattutto per D, è molto carente. Che a, c ed e siano cattivi sono più evidenti, b in quantità minore. Come tale trovo valida questa domanda.
Asmyldof,

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Sono d'accordo con Asmyldof. Questa è una domanda importante, e quegli esempi sono stupidamente poco chiari, l'intero punto di quel condensatore di consumare il rumore increspato e di essere una memoria di carica per il caricamento ad alta intensità dell'IC. Chiedere via.
ARMATAV,

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Per quello che vale, i commenti sugli esempi 'a' e 'c' nell'immagine sono BS. Non mi fiderei troppo della fonte in cui hai trovato l'immagine.
The Photon

Risposte:


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Ha a che fare con la direzione in cui scorre la corrente, quanto è difficile e cosa può causare.

Ciò che accade con d, ad esempio, è che il passaggio del rumore dall'UC può richiedere picchi di corrente ragionevoli. Queste correnti vengono iniettate direttamente nel piano di massa e nel suo insieme di capacità e induttanza. Ad un certo punto quell'energia viene parzialmente compensata dal condensatore di disaccoppiamento, ma sarà troppo tardi. Il picco è già nel dominio del terreno e la corrente potrebbe indurre un picco o un'oscillazione lungo il piano del suolo, perché non è semplicemente una piastra metallica. Ha un insieme molto difficile di equazioni matematiche in corso al suo interno riguardo alla propria induttanza e capacità rispetto ad altre aree di rame.

Concedere un vero anello su un piano di terra non è facile da ottenere, specialmente con un piccolo anello, ma è meglio avere un uomo nero che probabilmente non accadrà mai, piuttosto che assumere tutto il sole ogni giorno.

Vuoi che tutti i picchi di rumore vedano sempre il condensatore prima che veda qualsiasi altra cosa, su entrambe le tracce, quindi sai che preferirà prendere energia dal condensatore piuttosto che i tuoi piani di potenza e iniettare il suo rumore direttamente nel resto del tuo sistema.

MODIFICARE:

Ci sono (limitati) motivi per usare D. Nel caso della tua prima foto potrebbe essere uno. Se le tracce devono essere lunghe affinché i tuoi componenti possano vedere direttamente il cappuccio, la via verso l'aereo potrebbe essere il minore dei due mali. Una lunga traccia interromperà la corrente di commutazione disponibile per il chip uC / complex. E potrebbe usare quelle correnti per generare rumore nel chip, se ti capita di eseguirlo sotto i substrati (per quanto raro possa essere). Ma in generale la regola del chip che vede prima la capacità su entrambe le tracce è buona e la maggior parte dei dispositivi di tipo uC / uP / FPGA hanno i loro pin in modo che questo sia possibile con tracce molto brevi. Alcune parti delle famiglie di tipo ATTiny e PIC sono escluse, ma cosa vuoi per un singolo $?

Tuttavia, puoi vedere che la famiglia Tiny261 ha molto annuncio e ha anche scelto di mettere i pin di alimentazione uno accanto all'altro per entrambi i domini. Coincidenza?


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Tutto dipende da specifiche caratteristiche di commutazione dei componenti e PCB specifici. Per la maggior parte dei disegni non avrà alcuna importanza. Per i progetti che contano, dove la frequenza di commutazione è molto alta, dovresti capire perché ti preoccupi anche dei condensatori di disaccoppiamento. Una volta che si verifica il fronte del clock, molti transistor all'interno si accendono contemporaneamente e, per funzionare correttamente, tutti hanno bisogno che l'alimentazione VDD rimanga stabile, altrimenti le loro uscite non funzioneranno bene. E poiché tutti loro stanno effettivamente guidando altri cancelli tansistor, la corrente iniziale è piuttosto alta. Quindi l'impulso attuale proviene dal condensatore di disaccoppiamento. Se l'induttanza di traccia tra esso e il pin IC è elevata, non consentirà corrente sufficiente. Questo è il motivo per cui a volte avrai bisogno di 0201 maiuscole: il caso più piccolo ha un'induttanza più piccola. Adesso, le vie di solito hanno un'induttanza inferiore rispetto a diversi mm di traccia. L'aereo ha un'induttanza quasi zero, se non ci sono molti buchi.


Ah, vedo, questa parte sembra chiara ora. Ora hai detto che l'induttanza delle vie è molto più bassa delle tracce. Significa che in situazioni in cui è necessario tracciare un lungo tracciato attorno a componenti, pin o altre tracce per connettere alcuni pin, vale la pena semplicemente aggiungere alcuni passaggi nel piano di massa e aggiungere una piccola scorciatoia tra i pin, oppure è preferibile lasciare il piano terra il più possibile integro e traccia intorno a tutto in uno strato purché sia ​​fattibile, anche se allunga le tracce?
Non ho idea di cosa sto facendo il

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Wow, questa è una domanda da un milione di dollari. È necessario mantenere l'equilibrio tra piano intatto e tracce brevi. Le tracce possono essere utilizzate in alcuni casi in modo più ampio, dove non si prevede una commutazione rapida e dove si utilizza una traccia spessa e dove si dispone di un condensatore. D'altra parte, l'aereo non è rotto da un singolo buco, quindi riguarda molto il tuo buon senso. E ovviamente vedrai che nella maggior parte dei disegni non c'è molta differenza. Il condensatore con disaccoppiamento ravvicinato è generalmente sufficiente. Il design deve essere estremamente accurato per i chip da 0,5 GHz e superiori, al di sotto dei quali basta usare il buon senso.
Gregory Kornblum,

E riserva sempre tempo e denaro per il secondo layout.
Gregory Kornblum,
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