Conectar un condensador de desacoplamiento directamente al plano de tierra

10

Siempre pensé que si un IC está conectado a tierra al plano de tierra, entonces es aceptable conectar un condensador de desacoplamiento a VDD en un lado y recto al plano de tierra en el otro lado, como se muestra a continuación:

¿Esto esta mal?

Sin embargo, como entiendo, esta guía mal escrita de las profundidades de Internet me dice que me equivoqué todo el tiempo y que la forma correcta es hacer un seguimiento desde el pin de tierra del IC al capacitor y LUEGO conectarse al plano de tierra:

¿Es esto correcto?

Creo que estaba usando d), que de alguna manera está mal. ¿Alguien más experimentado puede arrojar algo de luz sobre este tema, cuál de estos es el método preferido? Gracias.

No tengo ni idea de lo que estoy haciendo
fuente
d) está mal y f) está correcto - vea las explicaciones. ¿Por qué no les hiciste caso?
Leon Heller
44
@LeonHeller No estoy convencido de que la frase "VCC y GND provoquen flujos de corriente de ruido de suministro no a través de DeCap. DeCap no tiene efecto" es una explicación completa para todos en el mundo. La mayoría de las personas ven un avión como un corto circuito, incluso algunos profesionales, por lo que especialmente para D, es muy escaso. Que a, c y e son malos son más obvios, b en menor cantidad. Como tal, esta pregunta me parece válida.
Asmyldof
1
Estoy de acuerdo con Asmyldof. Esta es una pregunta importante, y esos ejemplos son estúpidamente confusos, el punto completo de ese condensador para consumir el ruido ondulante y ser un almacenamiento de carga para la carga de alta intensidad del CI. Pregunta lejos
ARMATAV
2
Por lo que vale, los comentarios sobre los ejemplos 'a' y 'c' en la imagen son BS. No confiaría demasiado en la fuente donde encontraste la imagen.
The Photon

Respuestas:

4

Tiene que ver con la dirección en que fluye la corriente, qué tan difícil es y qué puede causar.

Lo que sucede con d, por ejemplo, es que cambiar el ruido del uC puede tomar picos de corriente razonables. Estas corrientes se inyectan directamente en el plano de tierra y su conjunto de capacitancia e inductancia. En algún momento esa energía es parcialmente compensada por el condensador de desacoplamiento, pero será demasiado tarde. El pico ya está en el dominio de tierra y la corriente puede inducir un pico u oscilación en ejecución a lo largo del plano de tierra, porque no es simplemente una placa de metal. Tiene un conjunto muy difícil de ecuaciones matemáticas en su interior con respecto a su propia inductancia y capacidad para otras áreas de cobre.

No es fácil lograr un anillo real en un plano de tierra, especialmente con un bucle pequeño, pero es mejor tener un hombre del saco que probablemente nunca suceda, que asumir todo el sol todos los días.

Desea que todos los picos de ruido siempre vean el condensador antes de que vea cualquier otra cosa, en ambas pistas, por lo que sabe que preferirá tomar energía del condensador en lugar de sus planos de potencia e inyectar su ruido directamente en el resto de su sistema.

EDITAR:

Hay razones (limitadas) para usar D. En el caso de que su primera imagen sea una. Si las huellas necesitan ser largas para que sus componentes vean la tapa directamente, la vía al avión podría ser el menor de dos males. Una traza larga eliminará la corriente de conmutación disponible para el chip uC / complex-chip. Y podría usar esas corrientes para generar ruido de vuelta al chip, si lo ejecuta por debajo de los sustratos (por raro que sea). Pero en general, la regla del chip de ver primero la capacitancia en ambos rastreos es buena y la mayoría de los dispositivos de tipo uC / uP / FPGA tienen sus pines de modo que esto es posible con trazos muy cortos. Se excluyeron algunas partes de las familias tipo ATTiny y PIC, pero ¿qué desea por un solo $?

Sin embargo, puede ver que la familia Tiny261 tiene mucho AD y también eligió poner los pines de alimentación uno al lado del otro para ambos dominios. ¿Coincidencia?

Asmyldof
fuente
2

Todo depende de las características de conmutación de componentes específicos y PCB específicos. Para la mayoría de los diseños no importará en absoluto. Para los diseños en los que es importante, cuando la frecuencia de conmutación es muy alta, debe entender por qué se molesta con los condensadores de desacoplamiento. Una vez que se produce el borde del reloj, muchos transistores internos se conectan al mismo tiempo, y para que funcionen correctamente, todos necesitan el suministro de VDD para permanecer estables, de lo contrario, sus salidas no funcionarán bien. Y dado que todos ellos están manejando otras puertas de tansistor, la corriente inicial es bastante alta. Entonces el pulso actual proviene del condensador de desacoplamiento. Si la inductancia de traza entre él y el pin IC es alta, no permitirá suficiente corriente. Por cierto, a veces necesitará 0201 cápsulas: el caso más pequeño tiene una inductancia más pequeña. Ahora, Las vías generalmente tienen una inductancia más baja que varios mm de traza. El plano tiene una inductancia casi nula, si no tiene muchos agujeros.

Gregory Kornblum
fuente
Ah, ya veo, esta parte parece clara ahora. Ahora mencionó que la inductancia de las vías es mucho menor que la de las trazas. ¿Significa que en situaciones en las que es necesario un trazado largo alrededor de componentes, pines u otros rastros para conectar algunos pines, es más valioso agregar algunas vías en el plano de tierra y agregar un pequeño atajo entre los pines, o se prefiere dejar el plano del suelo lo más intacto posible y trazar todo alrededor de una capa siempre que sea factible, incluso si hace que las trazas sean largas?
No tengo idea de lo que estoy haciendo el
1
Wow, esa es una pregunta de un millón de dólares. Necesita mantener el equilibrio del plano intacto y las trazas cortas. Las trazas se pueden usar en algunos casos de manera más amplia, donde no se espera un cambio rápido, y cuando se usa una traza gruesa, y donde se tiene un condensador. Por otro lado, el avión no está roto por un solo agujero, por lo que se trata mucho de su sentido común. Y, por supuesto, verá que en la mayoría de los diseños no hay mucha diferencia. El condensador de desacoplamiento cercano suele ser suficiente. El diseño debe ser extremadamente cuidadoso para chips de 0.5GHz y superiores, debajo de eso solo use su sentido común.
Gregory Kornblum
Y siempre reserve tiempo y dinero para el segundo diseño.
Gregory Kornblum