VCC IC'ye ulaştıktan sonra bypass kapasitörleri yerleştirme

Baypas kapasitörleri ve olası yerleşimleri hakkında bir sorum var.

Bir tarafta VCC ve veri hatlarının büyük çoğunluğuna sahip, diğer tarafın çoğunluğu, ilk tarafın gerektiği şekilde girebileceği bir GND düzlemi olan çift taraflı bir PCB olmasını umduğumu tasarlıyorum.

5V host ile çiftleşmek için tasarlanmış bir PCB üzerinde çoğunlukla 3.3V parça arayüzü olan elde etmek istediğim benzer şeyleri yapan bir PCB'nin çevrimiçi bir resmini buldum. Bu nedenle, 5V'den 3.3V'ye sinyal seviyesi çevirisi yapmak için 3 SN74LVCH16245A ailesi IC'ye sahiptir ve bunun tersi de geçerlidir.

Tasarımcının bypass kapasitörlerini zarif yapma şeklini buldum - SN74LVCH16245A IC'lerinin altında küçük bir VCC düzlemi oluşturulduğu ve IC'lerdeki VCC hatlarının pinlerinin karşı tarafındaki düzleme bağlandığı anlaşılıyor , daha sonra bypass kapasitörleri normal tarafındaki pime bağlanır ve ardından bypass kapasitörün diğer bağlantısı GND için diğer tarafa düzgün bir şekilde gider.

Aşağıdaki resimde SN74LVCH16245A IC'leri üzerine bir kutu çizdim:

Aşağıda neler olduğunu düşündüğüm bir şema yaptım:

Benim sorum, baypas kapasitörlerinin PCB üzerindeki VCC'nin IC'deki VCC pinlerine ulaşmasından sonra yerleştirilmesi tamam mı? Ben soruyorum çünkü daha önce böyle bir baypas kondansatörü görmedim ya da böyle yerleştirilmesini tavsiye etmedim. Gördüğüm her resimde, VCC hattı diğer tüm veri hatlarının yaptığı normal yönde IC'deki VCC pinine doğru geliyor. Ve baypas kapasitörleri her zaman pimin girişindeki VCC ve IC'nin kendisindeki VCC pimi arasındadır, ancak daha sonra asla aşağıdaki resme göre:

Baypas kapasitörlerini böyle bir şekilde yerleştirmenin doğru olduğu doğruysa, bu tasarımı IC'lerin bitişik veri pinleri üzerine "köprüler" olarak baypas kapasitörleri yerleştirerek birleştirmek mümkün olurdu, değil mi? Aşağıdaki çizime göre?

Biri bana bunun iyi olup olmadığı veya bypass kapasitörlerinin nasıl yerleştirileceği konusunda daha iyi bir öneri olup olmadığı hakkında bilgi verebilir mi?

Teşekkürler!

Önemli olan, ayırma kapasitörü ile IC pimi arasında düşük bir endüktans yoluna sahip olmaktır. Herhangi bir endüktans, kapasitansın etkinliğini azaltır. Kondansatörün besleme izini "ardına" koymak, kapasitörün daha yüksek bir endüktans ile şarj edilmesi gerektiği anlamına gelir, ancak bunun neden önemli olduğunu göremiyorum.

Düşük endüktans = kısa ve geniş izler. IC altındaki gerçekten geniş iz oldukça düşük endüktansa sahiptir, bu nedenle ayırıcıları diyagramlarınızda IC'nin soluna ve sağına koymak genellikle etkilidir. Diğer şeylerin tehlikeye atılmadığı varsayılarak, alternatiflerinizin o kadar etkili olabileceği görülüyor.

Endüktans ve kapasitörün bir rezonant devre oluşturduğuna dikkat edin, filtre rezonant frekansında etkili olmayacaktır. Yani, tasarımcılar bunu çözmek için genellikle birden fazla ayırıcı değeri kullanıyorlar. 0.1 uF ve 0.01 uF gibi veya yüksek frekanslı bir kart için belki 0.01 ve 0.001 uF

Dekuplajınızın etkinliğini analiz etmek için yüksek teknolojili (yani pahalı) araçlar vardır. Onları hiç kişisel olarak kullanmadım, panoları kendim tasarlamayı bıraktıktan sonra ortaya çıktılar.

Düzeninizin bazı empedans çizimlerini nasıl yapacağınızı anladıktan sonra, iz endüktansını 0.5nH / mm olarak değiştirebilir ve s-parms veya ESR ile kapak değerlerini seçebilir ve güç düzlemi empedansınızı hesaplayabilirsiniz.

Ancak, rezonansın en az istediğiniz yerde olacağını unutmayın. ( Murphy kanunu)

Önemli değil. "Güç kaynağından IC'ye giden akım IC'ye giderken ayırma kapasitörünü şarj eder" olarak düşünmeyin. Bu, bir hava kompresörü üzerindeki rezerv tankı, su rezervuarları veya tedarik trenleri gibi alışık olabileceğimiz hiçbir mekanik analojiyi izlemez.

Devrelerin ayrı AC ve DC analizlerini düşünün. DC / düşük frekanslı akımlar için güç kaynağı kapasitöre güç sağlar. AC / yüksek frekanslarda, gerçek güç kaynağı bir açık devredir ve etkili güç kaynağı aslında kapasitörün kendisidir.

Birbirinin üzerinde çalışan devrelerin iki farklı varyasyonu var, bu yüzden gerçekten önemli olan bileşen ve kapasitör arasındaki minimum döngü mesafesi. Kondansatörü yenileyen DC akım yolu, kondansatörün gerçekte sağladığı AC akım yolunda oynamaz. IC'ye ulaşmadan önce kondansatörü geçen DC akımları önemsizdir.

Bu konu Henry Ott'un 11.7 bölümü altındaki Elektromanyetik Uyumluluk Kitabı kitabında daha ayrıntılı olarak ele alınmıştır.

Sonrasında sorun yok. Belki de PCB tasarımcısı IC + bypasscap'ın döngü alanını azaltmak için bu yaklaşımı kullandı. Daha küçük ilmek alanları (daha küçük) endüktans ile savaşmak için daha az enerji gerektirir.

X2Y kapasitörlerine ve bitişik PCB yollarından geçen akım akışının endüktansı en aza indirip baypaslamayı nasıl iyileştirebileceğini kontrol edin.

Yüksek frekanslı veri doğruluğu için önemli bir konuyu araştırıyorsunuz. 3_D topolojisini (2_D değil, 3_D değil) çizin ve toplam kapalı hacmi inceleyin. Bu hacmi en aza indirmek, minimum enerji depolaması ve dolayısıyla minimum endüktans için anahtardır.

Genel hedef düşük esr bypass ise. Tam boyutlu bir güç ve zemin düzlemi şiddetle tavsiye edilir, en düşük ESR sonucuyla sonuçlanır. Bu nedenle, baypas kapaklarını bağlayan yolların yerleştirilmesi en önemlisidir. Eğer vcc ve gnd aracılığıyla kondansatörler için mümkün olduğunca yakın istiyorum. Ve IC'ler için viyaları pedlere alabileceğiniz kadar yakın istiyorsunuz. Bu tasarım en düşük gürültüye ve en kararlı sisteme neden olacaktır.

Böylece 2 katmanlı bir tasarım sorusu için, her şeyi yönlendirmek çok dikkatli bir düşünce. Dahili bir güç ve yer düzlemi eklemenizi şiddetle tavsiye ederim. Yapamıyorsanız, bir tarafa gnd ve diğer tarafa güç vermeyi düşünün ve dökmelerin bağlı kalması için yer açın.

Her iki durumda da iyidir, tek önemli şey onları pimlere yakın tutmaktır.

Hakkında daha çok düşünmek istediğim, tahtanın bir tarafında gerçekten büyük bir GND uçağı istiyorsanız. GND'ye sonsuz şeyleri batırabilen büyülü bir 0V gibi davranıyoruz. Gerçekte, tüm bu GND bağlantıları aslında o düzlemden geçmelidir.

Bu, aynı yoldan geçen birden fazla voltajınız olduğu anlamına gelir. GND düzleminiz 0V olmayan farklı potansiyellerde olacak. Bu her zaman önemli bir şey değildir, ancak gürültü endişe duyduğunuz bir şeyse, kesinlikle bakmanız gereken bir şeydir.

Bazı bileşenler için yalıtılmış dönüş yollarına sahip olmak çok iyi bir fikirdir.