Come collegare il condensatore di disaccoppiamento quando i pin VCC / GND non sono vicini


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Sto realizzando una scheda che ospiterà un microcontrollore ATmega 162 nel pacchetto PDIP. Sfortunatamente, i pin VCC e GND sono disposti in diagonale. Da quello che ho letto, i condensatori dovrebbero essere il più vicino possibile ai pin per il massimo effetto.

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In questo momento, posso vedere 3 modi per collegare i condensatori. Far passare i cavi ai condensatori in modo che siano alla stessa distanza da entrambi i pin, posizionare i condensatori vicino a terra e far passare il cavo a VCC o posizionare i condensatori vicino a VCC e far passare il cavo a terra. C'è sempre anche l'opzione "nessuna delle precedenti".

Come faccio a prendere la decisione giusta in questo caso? O è irrilevante?


Tagliere o PCB?
Thomas O

@Thomas O In realtà, userò una scheda di prototipazione che ha un pad di saldatura individuale per ogni pin e i pin vengono successivamente collegati manualmente insieme. Penso che si chiamino Perfboard in inglese, ma non ne sono sicuro al 100%.
AndrejaKo

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Usa un pacchetto migliore? I pacchetti TQFP / MLF hanno più input di potenza, inoltre con tutto lo spazio che risparmi potresti adattarti a tutti i tappi di disaccoppiamento che ti piacciono.
Nick T,

@Nick T Un buon suggerimento (è anche nella documentazione di Atmel), ma non sono abbastanza avanzato per essere in grado di creare il mio PCB e saldare tali pacchetti.
AndrejaKo

Risposte:


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Per questi tipi di pacchetti è necessario utilizzare almeno due condensatori di bypass uguali, uno su ciascun lato dell'IC (uno vicino a terra e uno vicino a VCC). L'induttanza parallela di due tracce a due cappucci diversi riduce l'induttanza totale della traccia e la corrente che scorre da ciascun cappuccio di bypass in direzioni opposte aiuta a cancellare l'IME. Vedi il libro di Henry Ott "Ingegneria della compatibilità elettromagnetica" per maggiori dettagli qui. Apparentemente questa tecnica riduce il rumore di una quantità significativa e aiuterà anche funzionalmente. Questa tecnica portata all'estremo implicherebbe l'uso di un piano di potenza e di terra e circondando l'intero chip con condensatori di bypass, o se hai i soldi da risparmiare, usando piani di capacità sepolti,

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EDIT: aggiunto il mio disegno di formaggio. Le frecce dovrebbero mostrare i loop di corrente di annullamento (uno in senso orario e l'altro in senso antiorario), ma nota che i condensatori dovrebbero essere posizionati più vicino al chip, quindi ho disegnato.


Non lo sapevo - grazie! Com'è il libro ?
Tyblu,

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Ho partecipato a un seminario di Henry Ott e mi ha fatto impazzire. Oggi ci sono molte pratiche convenzionali che possono essere inefficaci o addirittura peggiorare le cose che egli copre con spiegazioni e studi sulla terra o dati per sostenerlo. Se non riesci a trovare lavoro per inviarti a uno dei suoi seminari (o anche se puoi), consiglio vivamente il libro. È la mia bibbia EMC. Potrebbe essere il mio libro di ingegneria preferito di tutti i tempi. Copre quasi tutto ed è scritto in modo molto comprensibile. È anche pieno di ottime fonti per ulteriori letture su quasi ogni argomento.
BT2

Potete fornire uno schizzo della disposizione dei condensatori?
AndrejaKo

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Mi piace molto questa risposta. Spero di riuscire a saldare correttamente il condensatore.
AndrejaKo

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Controlla digikey ... Penso che alcuni socket abbiano effettivamente quel cappuccio installato ...
joeforker,

Sì, vengono forniti con condensatore installato. Sono anche pazzi costosi, oltre $ 10. Formichiamo che un piano di massa avrebbe un'induttanza in serie inferiore rispetto a quei cavi lunghi del condensatore.
segna il

Intelligente! Dove ti sei imbattuto in questa tecnica?
W5VO,

digikey ED2108-ND
segna il

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Il condensatore di disaccoppiamento si avvicina il più possibile al pin di alimentazione, poiché la linea di alimentazione ha un'impedenza maggiore rispetto al riferimento di terra. Dovrebbe esserci un grande piano di massa, pronto a fornire un percorso di impedenza molto basso. Talvolta un piano di potenza viene impiegato in progetti multistrato (4+) per, tra le altre cose, una sorgente a bassa impedenza.

Parli di fili, il che mi porta a credere che stai usando una breadboard. In questo caso, i condensatori di disaccoppiamento sono altrettanto importanti, ma l'induttanza parassita, la capacità e i contatti ohmici maschereranno i loro effetti. Usa le rotaie di potenza per energia e terra e collegale insieme in più posizioni, senza anelli di massa! Non mi preoccuperei di nient'altro che un grande elettrolitico (10uF) in una breadboard a meno che non funzioni, poiché è solo per la prototipazione di circuiti semplici. (Funziona?) La risoluzione dei problemi di disaccoppiamento richiede il layout reale (se il prodotto finale si trova in una breadboard, quindi procedere).


Ha detto in un commento che stava usando perfboard.
Kevin Vermeer,

Sto usando una breadboard e sto cercando di capire esattamente cosa sta succedendo con un condensatore di disaccoppiamento ... cosa fa esattamente Usa le rotaie di alimentazione per potenza e terra e collegale insieme in più posizioni - nessun loop di massa! significare? Se collego la rail di terra alla power rail con un condensatore, non è un loop (poiché la rail di terra è collegata a GND e la power rail è + 5V)? Stavo per far cadere letteralmente un condensatore tra VCC e GND su ciascuno dei miei registri a scorrimento, ma ora sono confuso ... Puoi forse fornire un'immagine / diagramma?
redstarcoder,


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Per una progettazione PCB, utilizzo quasi sempre un piano di massa e per i chip con pin di alimentazione opposti posiziono un cappuccio accanto al pin di alimentazione e metto a terra l'altra estremità. Il piano di massa ha una bassa induttanza che riduce l'effetto rispetto al cablaggio di una singola traccia su Vss. L'obiettivo del limite di disaccoppiamento è fornire una sorgente di corrente locale per il chip, quindi funziona bene.

Se si tratta di una breadboard, di solito ho appena saldato alcuni fili a un tappo da 100n e li ho collegati al chip. Disordinato, ma funziona.


.. versione corta di quello che ho scritto, e prima! +1 per arrivare al punto!
Tyblu,

Bene, è un buon approccio in caso di EMI? Secondo Olin , non lo è :) Accidenti, il layout PCB è un dolore nel culo!
Abdullah Kahraman,

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La distanza complessiva è importante, poiché l'induttanza aumenta all'aumentare della distanza del filo. Tuttavia, la posizione del condensatore lungo questo filo non dovrebbe importare.

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