Ich mache eine Karte, die einen ATmega 162-Mikrocontroller im PDIP-Paket hosten wird. Leider sind die VCC- und GND-Pins diagonal angeordnet. Nach dem, was ich gelesen habe, sollten die Kondensatoren so nah wie möglich an den Pins sein, um eine maximale Wirkung zu erzielen.
Im Moment sehe ich 3 Möglichkeiten, die Kondensatoren anzuschließen. Führen Sie die Drähte so zu den Kondensatoren, dass sie sich in gleichem Abstand von beiden Pins befinden. Platzieren Sie die Kondensatoren in der Nähe der Erde und verlegen Sie die Kabel zu VCC oder verlegen Sie die Kondensatoren in der Nähe von VCC und verlegen Sie die Kabel zu Masse. Es gibt immer auch die Option "Keine der oben genannten".
Wie treffe ich in diesem Fall die richtige Entscheidung? Oder ist das irrelevant?
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Antworten:
Für diese Gehäusetypen sollten Sie mindestens zwei gleiche Bypass-Kondensatoren verwenden, einen auf jeder Seite des IC (einen in Bodennähe und einen in der Nähe von VCC). Die parallele Induktivität von zwei Leiterbahnen zu zwei verschiedenen Kappen senkt die gesamte Leiterbahninduktivität, und der Strom, der von jeder Bypasskappe in entgegengesetzte Richtungen fließt, hilft, EMI auszugleichen. Weitere Informationen finden Sie in Henry Ott's Buch "Electromagnetic Compatibility Engineering". Anscheinend reduziert diese Technik das Rauschen erheblich und hilft auch funktional. Diese Technik, die auf das Äußerste gebracht wird, würde die Verwendung einer Stromversorgungs- und Masseebene und das Umgeben des gesamten Chips mit Bypass-Kondensatoren beinhalten, oder, wenn Sie das Geld übrig haben, die Verwendung von vergrabenen Kapazitätsebenen,
EDIT: Meine kitschige Zeichnung hinzugefügt. Die Pfeile sollen die Löschstromschleifen anzeigen (eine im Uhrzeigersinn, die andere gegen den Uhrzeigersinn), aber beachten Sie, dass die Kondensatoren näher am Chip platziert werden sollten, als ich gezeichnet habe.
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Der Entkopplungskondensator kommt dem Stromanschluss so nahe wie möglich, da die Stromleitung eine höhere Impedanz als die Erdungsreferenz hat. Es sollte eine große Masseebene vorhanden sein, die bereit ist, einen Pfad mit sehr niedriger Impedanz bereitzustellen. Eine Leistungsebene wird manchmal in mehrschichtigen (4+) Designs verwendet, unter anderem für eine Quelle mit niedriger Impedanz.
Sie sprechen von Drähten, was mich glauben lässt, dass Sie ein Steckbrett verwenden. In diesem Fall sind Entkopplungskondensatoren genauso wichtig, aber parasitäre Induktivität und Kapazität sowie ohmsche Kontakte maskieren ihre Auswirkungen. Verwenden Sie die Stromschienen für Strom und Erde und binden Sie sie an mehreren Stellen zusammen - keine Erdungsschleifen! Ich würde mich nur mit einem großen Elektrolyt (10 uF) in einem Steckbrett beschäftigen, es sei denn, es funktioniert nicht, da es nur zum Prototyping einfacher Schaltkreise dient. (Funktioniert dies?) Die Fehlerbehebung bei der Entkopplung erfordert das tatsächliche Layout (wenn sich das Endprodukt in einem Steckbrett befindet, versuchen Sie es).
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Für ein PCB-Design verwende ich fast immer eine Masseebene und für Chips mit gegenüberliegenden Power-Pins setze ich eine Kappe neben den Power-Pin und erde das andere Ende. Die Masseebene hat eine niedrige Induktivität, was den Effekt im Vergleich zur Verdrahtung einer einzelnen Spur mit Vss verringert. Das Ziel der Entkopplungskappe besteht darin, eine lokale Stromquelle für den Chip bereitzustellen, damit dies gut funktioniert.
Wenn es sich um ein Steckbrett handelt, löte ich normalerweise nur einige Drähte an eine 100n-Kappe und verdrahte sie über den Chip. Chaotisch, aber es funktioniert.
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Der Gesamtabstand ist wichtig, da die Induktivität mit zunehmendem Drahtabstand zunimmt. Die Position des Kondensators entlang dieses Kabels sollte jedoch keine Rolle spielen.
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