So schließen Sie den Entkopplungskondensator an, wenn die VCC / GND-Pins nicht geschlossen sind

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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.

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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?

AndrejaKo
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Steckbrett oder Leiterplatte?
Thomas O
@Thomas O Eigentlich werde ich eine Prototyping-Platine verwenden, die für jeden Pin ein individuelles Lötpad hat und die Pins später manuell miteinander verbunden werden. Ich denke, dass sie auf Englisch Perfboard heißen, aber ich bin mir nicht 100% sicher.
AndrejaKo
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Verwenden Sie ein besseres Paket? Die TQFP / MLF-Pakete verfügen über mehr Stromeingänge. Mit all dem Platz, den Sie sparen, können Sie alle gewünschten Entkopplungskappen anbringen.
Nick T
@Nick T Guter Vorschlag (auch in der Dokumentation von Atmel), aber ich bin nicht weit genug fortgeschritten, um meine eigene Leiterplatte herstellen und solche Pakete löten zu können.
AndrejaKo

Antworten:

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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,

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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.

bt2
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Ich wusste das nicht - danke! Wie ist das Buch ?
Tyblu
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Ich habe an einem Henry Ott Seminar teilgenommen und es hat mich umgehauen. Es gibt heutzutage viele konventionelle Praktiken, die unwirksam sein oder sogar die Situation verschlimmern können, die er mit bodenständigen Erklärungen und Studien oder Daten abdeckt, um sie zu sichern. Wenn Sie keine Arbeit bekommen, um Sie zu einem seiner Seminare zu schicken (oder auch wenn Sie können), würde ich das Buch wärmstens empfehlen. Es ist meine EMC-Bibel. Es ist vielleicht mein Lieblings-Ingenieurbuch aller Zeiten. Es deckt fast alles ab und ist sehr verständlich geschrieben. Es enthält auch großartige Quellen für weitere Informationen zu fast jedem Thema.
BT2
Können Sie eine Skizze der Kondensatoranordnung liefern?
AndrejaKo
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Markrages
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Diese Antwort gefällt mir sehr gut. Ich hoffe, ich kann den Kondensator richtig löten.
AndrejaKo
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Überprüfen Sie digikey ... Ich denke, einige Steckdosen kommen tatsächlich mit dieser Kappe installiert ...
Joeforker
Ja, sie werden mit installiertem Kondensator geliefert. Sie sind auch verrückt teuer, über 10 Dollar. Wenn ich denke, eine Masseebene hätte weniger Serieninduktivität als diese langen Kondensatorleitungen.
Markrages
Klug! Wo sind Sie auf diese Technik gestoßen?
W5VO
digikey ED2108-ND
Markrages
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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).

Tyblu
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Er sagte in einem Kommentar, dass er Perfboard benutzte.
Kevin Vermeer
Ich benutze ein Steckbrett und versuche genau herauszufinden, was mit einem Entkopplungskondensator los ist ... was genau funktioniert Verwenden Sie die Stromschienen für Strom und Masse und binden Sie sie an mehreren Stellen zusammen - keine Erdungsschleifen! bedeuten? Wenn ich die Erdungsschiene mit einem Kondensator an die Stromschiene anschließe, ist das keine Schleife (da die Erdungsschiene an GND angeschlossen ist und die Stromschiene + 5 V beträgt)? Ich wollte gerade buchstäblich einen Kondensator zwischen VCC und GND auf jedes meiner Schieberegister legen, aber jetzt bin ich verwirrt ... Können Sie möglicherweise ein Bild / Diagramm liefern?
Redstarcoder
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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.

Thomas O.
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.. kurze Version von dem, was ich geschrieben habe, und früher! +1 für den Punkt!
Tyblu
Ist dies ein guter Ansatz für EMI? Laut Olin ist es nicht :) Verdammt, PCB-Layout ist ein Schmerz im Arsch!
Abdullah Kahraman
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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.

cksa361
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