วิธีการเชื่อมต่อตัวเก็บประจุตัวแยกสัญญาณเมื่อหมุด VCC / GND ไม่ปิด


11

ฉันกำลังสร้างบอร์ดซึ่งจะโฮสต์ไมโครคอนโทรลเลอร์ ATmega 162 ในแพ็คเกจ PDIP น่าเสียดายที่หมุด VCC และ GND ถูกจัดเรียงตามแนวทแยงมุม จากสิ่งที่ฉันได้อ่านตัวเก็บประจุควรอยู่ใกล้กับพินมากที่สุดเพื่อให้ได้ผลสูงสุด

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

ตอนนี้ฉันเห็น 3 วิธีในการเชื่อมต่อตัวเก็บประจุ วิ่งสายไฟไปยังตัวเก็บประจุเพื่อให้พวกเขาอยู่ในระยะห่างที่เท่ากันจากพินทั้งสองวางตัวเก็บประจุใกล้กับพื้นดินและวิ่งสายไปยัง VCC หรือวางตัวเก็บประจุใกล้กับ VCC และวิ่งสายไปที่พื้นดิน มีตัวเลือก "ไม่ด้านบน" เสมอด้วย

ฉันจะตัดสินใจถูกต้องในกรณีนี้ได้อย่างไร หรือไม่เกี่ยวข้อง?


เขียงหั่นขนมหรือ PCB?
โทมัสโอ

@Thomas O ที่จริงแล้วฉันจะใช้บอร์ดต้นแบบที่มีแผ่นประสานแต่ละอันสำหรับแต่ละพินและหมุดเชื่อมต่อด้วยตนเองในภายหลัง ฉันคิดว่าพวกเขาเรียกว่า Perfboard เป็นภาษาอังกฤษ แต่ฉันไม่แน่ใจ 100%
AndrejaKo

1
ใช้แพ็คเกจที่ดีกว่านี้ไหม? แพ็คเกจ TQFP / MLF มีกำลังไฟฟ้าเข้าเพิ่มขึ้นพร้อมด้วยพื้นที่ทั้งหมดที่คุณประหยัดคุณสามารถใส่แคป decoupling ทั้งหมดตามที่คุณต้องการ
Nick T

@Nick T ข้อเสนอแนะที่ดี (มันอยู่ในเอกสารประกอบของ Atmel เช่นกัน) แต่ฉันยังไม่ก้าวหน้าพอที่จะสร้าง PCB ของตัวเองและประสานแพคเกจดังกล่าวได้
AndrejaKo

คำตอบ:


11

สำหรับแพคเกจประเภทนี้คุณควรใช้ตัวเก็บประจุบายพาสอย่างน้อยสองตัวอย่างละหนึ่งตัวในแต่ละด้านของ IC (หนึ่งใกล้พื้นและหนึ่งใกล้ VCC) การเหนี่ยวนำแบบขนานของสองร่องรอยไปยังแคปสองตัวที่ต่างกันจะลดการเหนี่ยวนำการติดตามทั้งหมดและกระแสที่ไหลจากแต่ละบายพาสแคปในทิศทางตรงกันข้ามจะช่วยยกเลิก EMI ได้ ดูหนังสือของ Henry Ott "วิศวกรรมความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า" สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมที่นี่ เห็นได้ชัดว่าเทคนิคนี้ช่วยลดเสียงรบกวนลงได้เป็นจำนวนมากและจะช่วยให้สามารถใช้งานได้ เทคนิคนี้นำไปสู่สุดขีดจะเกี่ยวข้องกับการใช้พลังงานและระนาบกราวด์และรอบชิปทั้งหมดด้วยตัวเก็บประจุบายพาสหรือถ้าคุณมีเงินสำรองโดยใช้เครื่องบินประจุฝัง

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

แก้ไข: เพิ่มภาพวาดวิเศษของฉัน ลูกศรควรจะแสดงลูปปัจจุบันที่ยกเลิก (หนึ่งทวนเข็มนาฬิกาทวนเข็มนาฬิกาอื่น) แต่ทราบว่าตัวเก็บประจุควรวางไว้ใกล้กับชิปมากขึ้นจากนั้นฉันก็วาด


ฉันไม่รู้สิ่งนี้ - ขอบคุณ! อะไรคือสิ่งที่หนังสือเล่มนี้เป็นอย่างไร?
tyblu

1
ฉันเข้าร่วมการสัมมนาของ Henry Ott และทำให้ฉันรู้สึกไม่ดี มีการปฏิบัติตามแบบแผนอยู่มากมายในปัจจุบันซึ่งอาจไม่ได้ผลหรือทำให้สิ่งเลวร้ายยิ่งขึ้นไปกว่านั้นเขาครอบคลุมด้วยคำอธิบายจากพื้นโลกและการศึกษาหรือข้อมูลเพื่อสำรอง หากคุณไม่สามารถทำงานเพื่อส่งคุณเข้าร่วมหนึ่งในการสัมมนาของเขา (หรือแม้ว่าคุณจะสามารถทำได้) ฉันขอแนะนำหนังสือเล่มนี้ เป็นพระคัมภีร์ EMC ของฉัน อาจเป็นหนังสือวิศวกรรมที่ฉันชอบตลอดกาล ครอบคลุมเกือบทุกอย่างและเขียนในลักษณะที่เข้าใจได้มาก มันเต็มไปด้วยแหล่งข้อมูลที่ยอดเยี่ยมสำหรับการอ่านเพิ่มเติมในเกือบทุกเรื่อง
bt2

คุณสามารถจัดทำร่างการจัดเรียงตัวเก็บประจุได้หรือไม่?
AndrejaKo

9

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่


ฉันชอบคำตอบนี้จริงๆ ฉันหวังว่าฉันจะสามารถประสานตัวเก็บประจุได้อย่างถูกต้อง
AndrejaKo

3
ตรวจสอบ digikey ... ฉันคิดว่าซ็อกเก็ตบางตัวมาพร้อมกับฝาที่ติดตั้งจริง ๆ ...
joeforker

ใช่พวกเขามาพร้อมกับตัวเก็บประจุติดตั้ง พวกเขายังบ้าแพงกว่า $ 10 Ant I tink ระนาบกราวน์จะมีการเหนี่ยวนำอนุกรมน้อยกว่าตัวเก็บประจุแบบยาว
เครื่องหมาย

ฉลาด! คุณเจอเทคนิคนี้ที่ไหน?
W5VO

digikey ED2108-ND
markrages

7

ตัวเก็บประจุดีคัปปลิ้งจะใกล้เคียงกับพินกำลังมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เนื่องจากสายไฟมีความต้านทานสูงกว่าการอ้างอิงภาคพื้นดิน ควรมีระนาบกราวด์ขนาดใหญ่พร้อมที่จะให้ทางต้านทานที่ต่ำมาก เครื่องบินพลังงานบางครั้งใช้ในการออกแบบแบบหลายเลเยอร์ (4+) เพื่อเป็นแหล่งความต้านทานต่ำ

คุณพูดถึงสายไฟซึ่งทำให้ฉันเชื่อว่าคุณกำลังใช้เขียงหั่นขนม ในกรณีนี้ตัวเก็บประจุดีคัปปลิ้งก็สำคัญพอ ๆ กัน แต่การเหนี่ยวนำกาฝากและความจุและการสัมผัสแบบโอห์มมิกจะปกปิดผลของมัน ใช้รางไฟเพื่อจ่ายกระแสไฟและกราวด์แล้วมัดเข้าด้วยกันในหลาย ๆ ที่ - ไม่มีลูปกราวด์! ฉันจะไม่รบกวนสิ่งอื่นใดนอกจากอิเล็กโตรไลติคขนาดใหญ่ (10 ยูเอฟ) ในเขียงหั่นขนมเว้นแต่จะไม่ได้ผลเพราะมันเป็นเพียงวงจรต้นแบบที่เรียบง่ายเท่านั้น (ใช้งานได้หรือไม่?) การแก้ไขปัญหาการแยกชิ้นส่วนจำเป็นต้องใช้เลย์เอาต์จริง (หากผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายอยู่ในเขียงหั่นขนม


เขาพูดในความคิดเห็นว่าเขาใช้ perfboard
Kevin Vermeer

ฉันใช้เขียงหั่นขนมและฉันพยายามคิดให้ชัดเจนว่าเกิดอะไรขึ้นกับตัวเก็บประจุแยกชิ้น ... ใช้รางพลังงานสำหรับกำลังและพื้นดินอย่างไรและผูกเข้าด้วยกันในหลาย ๆ สถานที่ - ไม่มีลูปกราวด์! หมายความว่าอย่างไร ถ้าฉันเชื่อมต่อกราวด์เรลเข้ากับรางไฟด้วยคาปาซิเตอร์นั่นไม่ใช่ลูป (เนื่องจากราวกราวด์เชื่อมต่อกับ GND และรางพาวเวอร์คือ + 5V)? ฉันแค่ไปวางตัวเก็บประจุระหว่าง VCC และ GND อย่างแท้จริงในการลงทะเบียนกะของฉัน แต่ตอนนี้ฉันสับสน ... คุณอาจให้ภาพ / แผนภาพได้หรือไม่?
redstarcoder


5

สำหรับการออกแบบ PCB ฉันมักจะใช้ระนาบกราวด์และสำหรับชิปที่มีหมุดไฟตรงข้ามฉันวางหมวกไว้ถัดจากพินกำลังและกราวด์อีกด้านหนึ่ง ระนาบกราวด์มีค่าความเหนี่ยวนำต่ำซึ่งช่วยลดผลกระทบเมื่อเปรียบเทียบกับการเดินสายไฟแบบร่องรอยเดียวไปยัง Vss เป้าหมายของฝาครอบดีคัปปลิ้งคือการจัดหาแหล่งกระแสในท้องถิ่นสำหรับชิปเพื่อให้ทำงานได้ดี

ถ้าเป็นเขียงหั่นขนมฉันมักจะบัดกรีสายไฟให้กับฝา 100n แล้วผูกสายไว้เหนือชิป ยุ่ง แต่ก็ใช้งานได้


.. รุ่นสั้น ๆ ของสิ่งที่ฉันเขียนและก่อนหน้านี้! +1 เมื่อถึงจุด!
tyblu

นี่เป็นแนวทางที่ดีในกรณีของ EMI หรือไม่? ตามที่ Olinมันไม่ได้เป็นเช่นนั้นแหละ :) โครงร่าง PCB เป็นความเจ็บปวดในตูด!
abdullah kahraman

0

ระยะทางโดยรวมนั้นสำคัญเมื่อการเหนี่ยวนำเพิ่มขึ้นเมื่อคุณเพิ่มระยะห่างของสาย อย่างไรก็ตามตำแหน่งของตัวเก็บประจุตามสายนี้ไม่ควรสำคัญ

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.