Gürültü bağışıklığı ve ayırma için IC güç pimi bağlantısı

Dekuplaj kapasitörlerinin bir IC'ye nasıl bağlanacağı konusunda diğer soru-cevap konuları hakkında çok fazla konuşma yapıldı ve bu da soruna tamamen zıt iki yaklaşımla sonuçlandı:

(a) Ayırma kapasitörlerini IC güç pimlerine mümkün olduğunca yakın yerleştirin.
(b) IC güç pimlerini güç düzlemlerine mümkün olduğunca yakın bağlayın, ardından ayırma kapasitörlerini olabildiğince yakın olacak şekilde yerleştirin, ancak yollara dikkat edin.

[ Kraig Mitzner ] 'e göre, analog IC'ler için (a) seçeneği tercih edilir. Bunun arkasındaki mantığı görüyorum, çünkü via ve dekuplaj kondansatörünün endüktansı, gürültüyü IC'nin pinlerinden uzak tutan düşük geçişli bir LC filtresi oluşturur. Ancak [ Todd H. Hubbing ] 'e göre, seçenek (a):

[...] siz gerçekçi sayılar uygulayıp ödünç vermeyi değerlendirene kadar iyi bir fikir gibi geliyor. Genel olarak, daha fazla endüktans ekleyen herhangi bir yaklaşım (daha fazla kayıp eklemeden) kötü bir fikirdir. Aktif bir cihazın güç ve toprak pinleri genellikle doğrudan güç düzlemlerine bağlanmalıdır.

Seçenek (b) 'ye gelince, [ Kraig Mitzner ] (yukarıdaki şeklin yazarı) bunun dijital devreler için tercih edilebilir olduğunu söylüyor, ancak nedenini açıklamıyor. (B) seçeneğinde endüktif döngülerin mümkün olduğunca küçük tutulduğunu anlıyorum; ama yine de, IC'den gelen gürültünün güç planlarına kolayca girmesine izin veriyorlar, bu da kaçınmak istediğim şey.

Bu öneriler doğru mu? Hangi kesin mantığa dayanıyorlar?

EDIT: IC üzerinden kondansatöre yol açar ve viaslar mümkün olduğunca kısa tutulur düşünün. Şekilde, yalnızca gösterim amacıyla uzun izler olarak gösterilmiştir.

— andresgongora
kaynak

Düşük frekanslarda çok fazla önemli değildir ve yüksek frekanslarda garip şeyler olur, ancak, tek bir nedenden ötürü tüm genel durumlarda A seçeneğini tercih ederim. Seçenek B'de, via ve kondansatör arasındaki izdeki akım, anahtarlamada aslında sıfıra yakın bir artışa geçer ve kondansatörü şarj etmek için bir anahtarlama işleminin sonunda tersine dönmelidir.

— Trevor_G

Burada gösterilmeyen diğer seçenek, güç düzlemini IC'nin altına koymaktır. Düzen kısıtlamalarının izin verdiği yerlerde, bu, yolun ve kapasitörün güç pimine eşit olarak yerleştirilmesini sağlar.

— Polinom

Yanıtlar:

Abartılı değerlerle bazı temel simülasyonlar yürüttüğünüzde, halka yüksekliğine karşı başak yüksekliğinden işlem yaptığınız açıktır.

A devresi ile IC Vcc pininde ve daha fazla halkada daha az ani yükselirsiniz ve B devresi ile bunun tersi doğrudur.

Bununla birlikte, B devresindeki kapasitör izindeki akımı not edin, tersine çevirir.

Göstermediğiniz diğer seçenek, izleme düzlemi uzunluklarının eşit olması için güç düzlemini IC'nin altına koymaktır. Bu, üçüncü grafikte gösterildiği gibi her iki dünyanın da en iyisini verir. Yine de kapak hattındaki akım tersine döner.

Bu grafiklerden aslında A devresi diyebilirim, çünkü spurient kenarlar dalgalanmadan daha problemlidir ve B devresi analog için daha iyidir. Sonuçta C en iyisidir. Ancak "daha iyi" gibi terimler söz konusu olduğunda, görüş devreye girer.

Nihayetinde, her iki durumda da, iz endüktansını en aza indirmek için kapasitörleri ve aralarında minimum izler kullanarak pime yakın tutmanız gerekir. Örneğin, Peufeu'nun cevabında belirtildiği gibi sıkı ped / via kombinasyonu kullanmak.

— Trevor_G
kaynak

Simülasyonlarınız ve görüşleriniz için teşekkür ederiz. Ancak, şimdi (a) veya (b) 'nin sırasıyla analog ve dijital için daha iyi olup olmadığı konusunda daha önce kafam karıştı. Akıl yürütmeniz Kraig Mitzner'in tam tersidir. Ayrıca, akımın tersine dönmesinin neden bu kadar kötü olduğunu sormak istedim. Tekrar teşekkürler.

— andresgongora

Aynı simülasyonu çalıştırmam için bana ilham verdiniz, ancak güç düzlemindeki voltajı izlediniz (devrenizdeki via ve voltaj kaynağı arasına bir ekstra indüktör ekledim ve orada ölçtüm). Kurulum (a) 'nın biraz dalgalanması vardır, ancak sadece 10mv civarındadır. Kurulum (b) benzer bir dalgalanmaya sahiptir, ancak çok yüksek frekansta yaklaşık -0.7V gibi büyük bir voltaj artışı elde ediyorum. Kesinlikle haklısın. (a) HF gürültüsünü güç dağıtımından uzak tuttuğu için dijital için çok daha iyidir. Ayrıca, en az endüktansa sahip olan (c) IC için en iyi performansı gösterir, ancak HF gürültüsünün güç dağıtımına ulaşmasını engellemez.

— andresgongora

Trevor'ın sonuçlarına katılıyorum. Seçenek (a) dijital devreler için daha iyidir.

— Guill

@Guill (c), iki bağımsız izlemeyi görmezden gelmek ve sadece (a) ve (b) 'yi göz önünde bulundurmak: Trevor'ın sonucu, Mitzner ve Hubbing'in (Q'da adı geçen yazarlar) daha sonra yanlış göründüğünü gösteriyor, çünkü (a) çok daha iyi görünüyor (b) 'den daha fazla; sezgisel olarak ve simülasyonda. Ancak, bunun çok daha fazlası olduğuna ve her ikisinin de (b) (a) üzerinde önerme nedenine inanıyorum. Afterall, bunlardan biri Orcad için çalışıyor ... Gidebileceğim başka bir kaynak var mı?

— andresgongora

@Trevor_G Cevabınızı tamamen gerekçeli göründüğü ve simülasyonların çok yardımcı olduğu için kabul ettim. Son sonucun neden diğer (benim için yetkili) yazarlarla çeliştiği konusunda biraz kafam karıştı. Her durumda,

— ipucunu

En düşük endüktans için, geçiş yolunu, sıska bir izin sonunda değil, kapağın yan tarafına yerleştirin. İki tarafa, her iki tarafa bir tane koyabilirsiniz, daha da iyidir.

( kaynağı okuyun )

Şimdi, gösterilen devre göz önüne alındığında, IC SOP veya SSOP paketindedir, yani paket içinde 5nH'den fazla bondwire ve leadframe endüktansı vardır. Güç hattında fazladan bir nH iz endüktansı önemli değildir. Bu bir dijital yonga ise, resmin sağ tarafındaki ayak izleri ile optimum düzlem ayrıştırması elde edilir ve IC'nin güç pimini kapağın pedine bağlayabilirsiniz.

Bu dijital bir düzlemde hassas bir analog çip ise, daha önce bir direnç ve / veya bir ferrit ekleyerek çok daha iyi bir fikir.

— peufeu
kaynak

Öyleyse şunu hayal edin: (a) Aracılığı IC kablosuna mümkün olduğunca yakın bir yere bağladım ve hemen yanındaki ayırıcı kapasitör; ve (b) 'de tamamen aynı şeyi yapıyorum. Şimdi izler, şekildeki gibi mümkün olduğunca kısadır (minimum endüktans). Şimdi, güç düzlemlerini anahtarlama gürültüsünden mümkün olduğu kadar ayrı tutmak için hangi yapılandırma daha iyidir? Burası gerçekten kafam karışıyor. Teşekkür ederim :)

— andresgongora