Como conectar o capacitor de desacoplamento quando os pinos VCC / GND não estão próximos


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Estou fazendo uma placa que hospedará um microcontrolador ATmega 162 no pacote PDIP. Infelizmente, os pinos VCC e GND são dispostos na diagonal. Pelo que li, os capacitores devem estar o mais próximo possível dos pinos para obter o máximo efeito.

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No momento, vejo três maneiras de conectar os capacitores. Passe os fios pelos capacitores para que estejam a uma distância igual dos dois pinos, coloque os capacitores próximos ao terra e passe o fio para o VCC ou coloque os capacitores perto do VCC e passe o fio ao terra. Há sempre a opção "nenhuma das opções acima" também.

Como faço para tomar a decisão certa neste caso? Ou é irrelevante?


Tábua de pão ou PCB?
Thomas O

@ Thomas O Na verdade, usarei uma placa de prototipagem que possui uma almofada de solda individual para cada pino e os pinos serão posteriormente conectados manualmente manualmente. Eu acho que eles são chamados Perfboard em inglês, mas não tenho 100% de certeza.
AndrejaKo

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Use um pacote melhor? Os pacotes TQFP / MLF têm mais entradas de energia e, com todo o espaço que você economiza, você pode ajustar todas as tampas de desacoplamento que desejar.
Nick T

@ Nick T Boa sugestão (também está na documentação da Atmel), mas não avancei o suficiente para criar meu próprio PCB e soldar esses pacotes.
AndrejaKo

Respostas:


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Para esses tipos de pacotes, você deve usar pelo menos dois capacitores de bypass iguais, um de cada lado do IC (um próximo ao terra e um próximo ao VCC). A indutância paralela de dois traços a duas tampas diferentes reduz a indutância total do traço e a corrente que flui de cada tampa de desvio em direções opostas ajuda a cancelar o EMI. Veja o livro de Henry Ott "Engenharia de Compatibilidade Eletromagnética" para mais detalhes aqui. Aparentemente, esta técnica reduz o ruído em uma quantidade significativa e também ajuda funcionalmente. Essa técnica levada ao extremo envolveria o uso de um plano de potência e terra e cercaria todo o chip com capacitores de desvio, ou se você tiver dinheiro de sobra, usando planos de capacitância enterrados

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EDIT: Adicionado meu desenho de queijo. As setas devem mostrar os loops de corrente de cancelamento (um no sentido horário e outro no sentido anti-horário), mas observe que os capacitores devem ser colocados mais próximos do chip do que eu desenhei.


Eu não sabia disso - obrigado! Como é o livro ?
tyblu

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Eu participei de um seminário de Henry Ott e isso me impressionou. Existem muitas práticas convencionais por aí hoje em dia que podem ser ineficazes ou até piorar as coisas que ele aborda com explicações práticas e estudos ou dados para respaldá-las. Se você não conseguir trabalho para enviá-lo para um de seus seminários (ou mesmo se puder), recomendo o livro. É a minha Bíblia EMC. Pode ser o meu livro de engenharia favorito de todos os tempos. Ele cobre quase tudo e é escrito de uma maneira muito compreensível. Também possui ótimas fontes para leitura adicional sobre quase todos os assuntos.
BT2

Você pode fornecer um esboço do arranjo do capacitor?
AndrejaKo

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Eu realmente gosto desta resposta. Espero poder soldar corretamente o capacitor.
AndrejaKo

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Verifique digikey ... Eu acho que algumas tomadas realmente vêm com essa tampa instalada ... #
3111 joeforker

Sim, eles vêm com o capacitor instalado. Eles também são muito caros, mais de US $ 10. Se eu tocar em um plano de terra, teria menos indutância em série do que aquelas longas pontas do capacitor.
markrages

Esperto! Onde você se deparou com essa técnica?
W5VO

digikey ED2108-ND
markrages

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O capacitor de desacoplamento fica o mais próximo possível do pino de energia, pois a linha de energia tem uma impedância mais alta que a referência de terra. Deve haver um plano de terra grande, pronto para fornecer um caminho de impedância muito baixo. Às vezes, um plano de potência é empregado em projetos de multicamadas (4+) para, entre outras coisas, uma fonte de baixa impedância.

Você fala sobre fios, o que me leva a acreditar que você está usando uma tábua de pão. Nesse caso, a dissociação de capacitores é igualmente importante, mas a indutância e a capacitância parasitárias e os contatos ôhmicos irão mascarar seus efeitos. Use os trilhos de força para poder e terra e amarre-os em vários locais - sem loops de terra! Eu não me incomodaria com nada além de um grande eletrolítico (10uF) em uma placa de ensaio, a menos que não funcionasse, pois é apenas para a prototipagem de circuitos simples. (Isso funciona?) A solução de problemas de dissociação requer o layout real (se o produto final estiver em uma tábua de pão, faça isso).


Ele disse em um comentário que estava usando o perfboard.
Kevin Vermeer

Estou usando uma tábua de pão e estou tentando descobrir exatamente o que está acontecendo com um capacitor de desacoplamento ... o que exatamente faz Use os trilhos de força para energia e terra e amarre-os em vários locais - sem loops de terra! significar? Se eu conectar o trilho de terra ao trilho de energia com um capacitor, isso não é um loop (como o trilho de terra está conectado ao GND e o trilho de energia é + 5V)? Eu estava literalmente soltando um capacitor entre VCC e GND em cada um dos meus registros de turno, mas agora estou confuso ... Você pode fornecer uma imagem / diagrama?
Redstarcoder


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Para um projeto de PCB, quase sempre uso um plano de aterramento e, para chips com pinos de energia opostos, coloco uma tampa ao lado do pino de energia e aterro a outra extremidade. O plano de terra tem uma indutância baixa, o que reduz o efeito em comparação com a fiação de um único traço no Vss. O objetivo da tampa de desacoplamento é fornecer uma fonte de corrente local para o chip, para que isso funcione bem.

Se é uma tábua de pão, normalmente apenas soldo alguns fios a uma tampa de 100n e conecto-o sobre o chip. Confuso, mas funciona.


.. versão curta do que eu escrevi, e antes! +1 para chegar ao ponto!
tyblu

Bem, essa é uma boa abordagem no caso de EMI? Segundo Olin , não é :) Porra, o layout de PCB é um pé no saco!
Abdullah kahraman

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A distância geral é importante, pois a indutância aumenta à medida que você aumenta a distância do fio. No entanto, a posição do capacitor ao longo deste fio não deve importar.

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