|
Шунтирующие конденсаторы - "питание-земля", Как правильно их располагать и трассировать? |
|
|
|
Oct 9 2007, 16:02
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 3 304
Регистрация: 13-02-07
Из: 55°55′5″ 37°52′16″
Пользователь №: 25 329

|
Здравствуйте. В принципе, в большинстве своём, располагал такие конденсаторы поближе к ноге питания и 2-й пад кондёра пускал к ближайшей земле. Земляную ногу микросхемы , что шунтируется, обычно подводил к ближайшей земле. Всё работало, жалоб не было. Оговорюсь сразу что работал с проектами где частоты не превышали порядка 20 МГц. Однако недавно получил указания к распололожению этих самых конденсаторов так , чтобы нога земли микросхемы так же заводилась на шунтирующую ёмкость, а уже оттуда - куда следует, ну и конечно поближе к микросхеме располагать эти самый конденсаторы. Плата - 4-х слойная, внутренныие слои питание-земля. В принципе хотелось бы поинтересоваться у тех людей, кто уже имеет большой опыт в этом деле - зачем так нужно делать?
|
|
|
|
|
Oct 9 2007, 17:36
|
Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 342
Регистрация: 9-08-04
Из: /home/gentoo
Пользователь №: 470

|
Так делать не только не нужно, но и вредно, т.к. слои питания сами образуют самый лучший конденсатор. Дискретный конденсатор способен работать до частот не выше 300 МГц, далее его эффективность стремительно падает, а вот эффективность работы слоев в данном случае остается на высоте. При проектирования систем распределения питания на плате, потребители надо подключать непосредственно к слоям и конденсаторы непосредственно к слоям. При подаче питания "через конденсатор" будет возникать резонанс подавления пульсаций на конкретной частоте, а на других частотах ситуация будет существенно хуже, т.к. слои "через конденсатор" не работают. Данная тема уже всплывала на форуме и я все это объяснял. Можно поискать, но если что еще заинтересует, отвечу.
|
|
|
|
|
Oct 9 2007, 19:19
|

Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 589
Регистрация: 14-08-05
Из: Украина
Пользователь №: 7 621

|
Привет! В прикрепленном файле ответ на твой вопрос. И периодически читаем это: http://www.sigcon.com/pubsIndex.htm Удачи!
--------------------
"Мы будем играть, пока не треснут наши гитары, и все те, кто любит рок - я отдаю вам честь!" AC/DC
|
|
|
|
|
Oct 9 2007, 19:21
|
Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 305
Регистрация: 22-06-07
Из: Санкт-Петербург
Пользователь №: 28 617

|
Цитата(Kuzmi4 @ Oct 9 2007, 20:02)  зачем так нужно делать? поищите на www.analog.com статью MT-031 или http://www.analog.com.ru/pub_semin.htm , Глава 10 - почти тоже на русском там все подробно рассказано
|
|
|
|
|
Oct 9 2007, 19:21
|

Частый гость
 
Группа: Свой
Сообщений: 196
Регистрация: 9-10-05
Пользователь №: 9 407

|
to Paul заинтересовало .. слой, переходное, дорожка через конденсатор, заходит на пин питания. Все растояния от переходного минмимальны. Земля часто переходное рядом с конд и рядом с пином. А если есть возможность соеденить - соеденияю и в верхнем. Если вынужден убрать (экономим, разводка, ..) - то убираю в первую очередь у ножки. И это плохо ? исходя из Вашей логики лучше оставить не то, что рядом с конденсатором, а то, что возле пина ?? комментарий и вопрос к avesat по поводу пдф: да, я отчасти согласен, что а лучше чем б .. если делать "такой" ширины дорожки, как показано на рисунке, но если будет вариант С, который аналогичен б, за исключением того, что дорожка такой же ширины как и пад .. Разве тогда С вариант будет не лучший ?
|
|
|
|
|
Oct 9 2007, 20:45
|

Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 589
Регистрация: 14-08-05
Из: Украина
Пользователь №: 7 621

|
Цитата(Dmitrij_80 @ Oct 9 2007, 22:21)  комментарий и вопрос к avesat по поводу пдф: да, я отчасти согласен, что а лучше чем б .. если делать "такой" ширины дорожки, как показано на рисунке, но если будет вариант С, который аналогичен б, за исключением того, что дорожка такой же ширины как и пад .. Разве тогда С вариант будет не лучший ?  Дело не в рисунке, он просто отображает две идеологии. Все дело в том, какой индуктивностью будет обладать эта дорожка на определенной частоте работы IC, и из-за этой индуктивности будет происходить падение напряжения, соответственно на ноге камня будет меньше вольтиков чем рассчитывали. (В этой pdf как раз и приводится такой расчет). Лично я не против и варианта "Б", двухслоек у нас еще никто не отменял, да и на МПП частоты не всегда заоблачные. Но если на плате стоит шайба стоимостью в килобаксы, то будете ли вы рисковать, рассчитывая что авось прокатит вариант “Б”? Думаю нет.
--------------------
"Мы будем играть, пока не треснут наши гитары, и все те, кто любит рок - я отдаю вам честь!" AC/DC
|
|
|
|
|
Oct 10 2007, 08:08
|
Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 342
Регистрация: 9-08-04
Из: /home/gentoo
Пользователь №: 470

|
Система распределения питания характеризуется собственным импедансом, который определяется как параллельное включение ESR всех конденсаторов и ESR конденсатора, образованного парой слоев питания. Импеданс системы зависит от частоты и это становится понятно, если посмотреть на характеристику импеданса конденсатора, а все элементы системы (в т.ч. и пары слоев) являются конденсаторами. На импеданс конденсатора (в худшую сторону) влияет монтажная индуктивность и ESL данного конденсатора. Так вот ESL и монтажная индуктивность пары питания всегда существенно ниже того же параметра сосредоточенного конденсатора, а резонансная характеристика пары слоев питания, как правило, более гладкая. Теперь как определить искомый импеданс системы питания. Надо согласно закону Ома поделить макс. амплитуду пульсаций (например при питании 5В +-5%, амплитуда пульсации может быть не более 0,25В), на максимальный импульсный ток (ток покоя в данном случае не учитывается). Получаем значение, к которому надо стремиться в определенном диапазоне частот.
|
|
|
|
|
Oct 10 2007, 10:04
|
участник
   
Группа: Свой
Сообщений: 573
Регистрация: 16-02-06
Пользователь №: 14 402

|
Цитата(Kuzmi4 @ Oct 10 2007, 09:50)  Спасибо за ответы. Пришёл к заключению , что так, как реомендовали трассировать - от ноги земли - к паду кондёра а оттуда к земле - не есть паравильно. Будем теперь объяснять, что это не есть гут.. 2 avesat - В Джонсоне только написано про эти самые bypass capasit-оры а вот про трассировку - как то умалчивается, а вот с прицеплённого документа видно что лучше пускать виа с ноги на землю , чем вести к кондёру. счас тут насоветуют если быть внимательным при чтении bypass_capacitor_sequencing.pdf, то можно сделать вывод, что применение вариантов А и Б зависит от типа схемы, если цифровое питание то вариант А, а если аналоговое(или а ля аналоговое- слаботочное) то Б. Цитата( bypass_capacitor_sequencing.pdf @ ', post=) Of course, power filters can, if properly designed, prevent noise flowing the other way. This is what you should do for a PLL, clock oscillator, clock recovery unit, or any other circuit particularly susceptible to power supply noise и еще: Цитата(Paul @ Oct 9 2007, 20:36)  Так делать не только не нужно, но и вредно, т.к. слои питания сами образуют самый лучший конденсатор. Дискретный конденсатор способен работать до частот не выше 300 МГц, далее его эффективность стремительно падает, а вот эффективность работы слоев в данном случае остается на высоте. При проектирования систем распределения питания на плате, потребители надо подключать непосредственно к слоям и конденсаторы непосредственно к слоям. При подаче питания "через конденсатор" будет возникать резонанс подавления пульсаций на конкретной частоте, а на других частотах ситуация будет существенно хуже, т.к. слои "через конденсатор" не работают. Данная тема уже всплывала на форуме и я все это объяснял. Можно поискать, но если что еще заинтересует, отвечу. насчет того, что слои питания "самый лучший конденсатор" это еще вопрос, обычно питание разбито на плейны, поэтому ставят в паралель несколько высокочастотых конденсаторов на разные емкости, и соответственно на разные частоты собственного резонанса
|
|
|
|
|
Oct 10 2007, 11:43
|

Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 589
Регистрация: 14-08-05
Из: Украина
Пользователь №: 7 621

|
Цитата(atlantic @ Oct 10 2007, 13:04)  счас тут насоветуют если быть внимательным при чтении bypass_capacitor_sequencing.pdf, то можно сделать вывод, что применение вариантов А и Б зависит от типа схемы, если цифровое питание то вариант А, а если аналоговое(или а ля аналоговое- слаботочное) то Б. и еще: Где вы увидели, что человеку "насоветовали" не применять вариант Б в аналоговых схемах?
--------------------
"Мы будем играть, пока не треснут наши гитары, и все те, кто любит рок - я отдаю вам честь!" AC/DC
|
|
|
|
|
Oct 10 2007, 12:05
|
участник
   
Группа: Свой
Сообщений: 573
Регистрация: 16-02-06
Пользователь №: 14 402

|
Цитата(avesat @ Oct 10 2007, 14:43)  Где вы увидели, что человеку "насоветовали" не применять вариант Б в аналоговых схемах? ну никто не обратил внимание на аля-аналоговые питания, бывают аналоговые и цифровые на одном кристале, иногда :-) и человек сделал уже "выводы" Цитата(avesat @ Oct 9 2007, 23:45)  ... Но если на плате стоит шайба стоимостью в килобаксы, то будете ли вы рисковать, рассчитывая что авось прокатит вариант “Б”? Думаю нет. смотря, что подключать PLL например как?
|
|
|
|
|
Oct 13 2007, 15:32
|

Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 589
Регистрация: 14-08-05
Из: Украина
Пользователь №: 7 621

|
Цитата(Сергей Борщ @ Oct 10 2007, 19:12)  На весеннем (High Speed Design) семинаре Аналоговых Девиц как раз рекомендовали второй вариант, и аргументировали это тем, что индуктивность дорожки меньше, чем индуктивность переходного отверстия. Не могли бы вы дать ссылку на статью? Цитата(Paul @ Oct 10 2007, 11:08)  ... Теперь как определить искомый импеданс системы питания. Надо согласно закону Ома поделить макс. амплитуду пульсаций (например при питании 5В +-5%, амплитуда пульсации может быть не более 0,25В), на максимальный импульсный ток (ток покоя в данном случае не учитывается). Получаем значение, к которому надо стремиться в определенном диапазоне частот. Небольшое уточнение. К этому импедансу не нужно стремится! Так определяется максимальный импеданс системы, с учетом которого рассчитываются блокировочные конденсаторы.
--------------------
"Мы будем играть, пока не треснут наши гитары, и все те, кто любит рок - я отдаю вам честь!" AC/DC
|
|
|
|
|
Oct 14 2007, 01:03
|
Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 203
Регистрация: 11-08-05
Пользователь №: 7 545

|
Цитата(Kuzmi4 @ Oct 9 2007, 20:02)  Здравствуйте. В принципе, в большинстве своём, располагал такие конденсаторы поближе к ноге питания и 2-й пад кондёра пускал к ближайшей земле. Земляную ногу микросхемы , что шунтируется, обычно подводил к ближайшей земле. Всё работало, жалоб не было. Оговорюсь сразу что работал с проектами где частоты не превышали порядка 20 МГц. Однако недавно получил указания к распололожению этих самых конденсаторов так , чтобы нога земли микросхемы так же заводилась на шунтирующую ёмкость, а уже оттуда - куда следует, ну и конечно поближе к микросхеме располагать эти самый конденсаторы. Плата - 4-х слойная, внутренныие слои питание-земля. В принципе хотелось бы поинтересоваться у тех людей, кто уже имеет большой опыт в этом деле - зачем так нужно делать? Нет универсального решения на все случаи жизни, есть общие рекомендации - не более, некоторые из них уже здесь указали. На самом деле и такая схема (конденсатор сначала на пины питания/земли, а потом уже к слоям питания) имеет применение. Такое включение бывает оправдано, когда микросхема на которую вешается конденсатор сама является источником очень сильных помех. Например, некоторые размножители клоков во время своей работы очень сильно "дёргают" и питание и землю. Так вот, такое включение несколько улучшает картину, т.к. конденсатор в этом случае не даёт "растекаться" этой дергатне по всем питаниям/землям (по ВЧ земля - такая же среда распространения как и просто проводник), получается своего рода "псевдопроходной" конденсатор. Всегда надо понимать суть проблемы, на одной и той же плате может жить сразу несколько типов включения конденсаторов по питанию, это не значит, что какие-то из них правильные, а какие-то нет, любые способы хороши ТОЛЬКО ПОД СВОИ задачи. В Вашем случае можно просто поинтересоваться у тех, кто дал такое указание, почему собственно они хотят именно так, а не иначе. Наверно они смогут это объяснить
|
|
|
|
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|