Здравствуйте!

Объясните пожалуйста кто действительно знает почему на выводах питания микросхем ставятся именно 0.1мкФ и почему надо ставить категоритческо близко, можно какую нибудь математическую зависимость с параметрами для лучшего понимая?
На словах в нете есть инфа, но четкая математическая зависимость отсутствует

Заранее благодарен!

посмотрите на http://www.atmel.com/Images/Atmel-2521-AVR...Note_AVR042.pdf
правда, без математики...

а 0.1 мкФ - КМК традиция такая...

Есть книга "Джонсон Г. В. Грэхем М. Конструирование высокоскоростных цифровых устройств: начальный курс черной магии." там в разделе про питание 8.4 все формулы приведены.

чтото я там не нашел то что спрашивается(

Для лучшего понимания, без сложной математики, "на пальцах":
1) Керамический конденсатор на выводах питания м/с выполняет функцию фильтра ВЧ-помех и наводок на линии питания. А также, предотвращает "завал" фронтов сигнала на выходах м/с при переключениях - выполняет функцию "локального быстродействующего источника питания", если можно так выразиться.
2) Почему именно 0,1мкф - по "традиции". Для большинства м/с подходит по умолчанию. На самом же деле, правильный подход - свериться с рекомендуемой производителем данной м/с схемой подключения по даташиту. Не всегда там 0,1мкф. Может быть и другое значение. Или несколько конденсаторов с разными номиналами. И, не забывайте, что это только рекомендации, которые, при необходимости, можно и нужно корректировать, в зависимости от Вашей конкретной схемы.
3) Почему максимально близко - чтобы минимизировать дополнительные "паразитные" индуктивности, в виде соединительных дорожек.

Вот здесь есть и картинки и формулы.
http://www.analog.com/media/ru/training-se...ials/MT-101.pdf

Вот ещё есть перевод документа от TI, где рассказано, почему: Как (не)надо развязывать высокоскоростные операционные усилители (даже формул немного есть )

Как так? Чем ближе к выводам - тем меньше паразитная индуктивность!

Или вам как емкость рассчитывать? Тогда можно посмотреть в другой книге Кечиев Л.Н. "Проектирование печатных плат для цифровой быстродействующей аппаратуры", но для меня неубедительно как-то.

От номинала зависит частота подавления.
0,01 может иногда лучше давить высокие частоты, чем 0,1 и тем более 1.0

Спасибо всем за формулы и картинки, вот я как понял что это прямая зависимость от пусковых токов, соответственно нужна максимальная экспонента нежели интеграл, поэтому дорожки имеют значения. Сколко раз сталкивался на практике что как тока поставишь их на расстояние около сантиметра, микросхема не запускается

Вопрос возник вледствии применения отечественных микросхем в которых зачастую отсутсвует инфа о емкости к питающим пинам

Какой заяц, какая блоха?


По-хорошему вам нужно знать весь диапазон частот, в котором работает устройство. И во всём диапазоне обеспечить низкий импеданс. Желательно, чтобы этот импеданс в интересующем вас диапазоне имел емкостной характер.

Так конденсаторы наоборот ухудшат ситуацию - вначале они зарядится должны
Вот вспомнил где видел правдоподобное объяснение для цифровых схем Преснухин Л. Н., Воробьев Н. В., Шишкевич А. А. "Расчет элементов цифровых устройств" Издание второе, переработанное и дополненное М.:Высшая школа 1991

Не ухудшают. Заряжаются они по шинам питания и земли от источника. А разряжаются через микросхему. У шин сопротивление должно быть малым.
Но и пользы меньше, чем может быть.

У некоторых м/c (в частности, микроконтроллеров) существует такой параметр - минимальная скорость нарастания напряжения питания при включении (см. в даташитах). То есть, быстрее - можно, медленнее - нельзя, может не запуститься. С этой точки зрения, сильно избыточная емкость на питании может быть даже вредна.

или наоборот, медленнее - можно, быстрее - нельзя, на моей практике такое даже чаще.

Читайте описание по импортным аналогам или прототипам российских микросхем, или просто функциональным аналогам.

Странно. А я всю жизнь (36 лет) ставил 33 нанофарады (К10-17 дисковые) считая это "классикой"ю
Откуда взялось 0,1 мкФ?
Это какой-то новодел?

Никогда не встречал такого. А ссылочку можно на даташит с таким параметром, для примера?



Из даташитов на современные м/c.
Почти "стандарт".

"стандарт" это 33n
откуда Вы взяли 0,1 мкФ?

я 36 лет ставил 33 нан на питающий вывод микросхем.
это стандарт

Для примера последнее, где такое встретил: BQ77910A
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/bq77910a.pdf
стр.6 сноска (1)

А кто-нибудь сталкивался с нарушением работы схемы при обрыве кондера по питанию?
я как-то ставил эксперимент:выкусил все 127 кондеров К10-17-33 нФ-25В на плате.
Схема работала абсолютно также. Никаких проблем и сбоев обнаружено не было

Сбои начнутся при помехах и скачках питания - проверенно!

Плата гонялась года два. Никаких проблем. АБСОЛЮТНО.
Так что мне кажется это миф такой разработческий.
Что, де, надо возле каждой микросхемы ставить маленький кондерчик


Так ставьте нормальный источник - тогда и не нужно будет лепить 127 кондеров на плату.

У нас Vero с точностью 0.1 мВ на 5 В

Стоит 10 тыс. евро.

Но хорош зараза

Вы чего-то не понимаете, видимо...
Никого не интересует, сколько лет Вы ставили 33н на питание, и на какие м/c.
И что Вы для себя считаете "стандартом".
В данном случае, о каком-либо "стандарте" можно говорить очень условно.
Абсолютным приоритетом являются рекомендации производителя данной конкретной м/c,
зафиксированные в документации (даташите). Если для очень многих м/c эти рекомендации
совпадают - это и можно считать неким условным "стандартом", де-факто.

так и делали, только выкусывали км-4



кто какие ставил, у того такой и стандарт
очевидно - ставить 0.1u или 0.1+0.01 и не ставить 1u

Т.е. гонялась всего одна плата? Да еще и в тепличных условиях..... Пффф....

Не возле каждой микросхемы, а возле каждого вывода питания каждой микросхемы. Миф, да, особенно для high-speed. Почитайте, например: http://www.xilinx.com/support/documentatio...tes/xapp623.pdf
Или вот ещё: https://www.altera.com/support/support-reso...-integrity.html



Не понимаю, как источник с точностью хоть в нановольт обеспечит отсутствие помех непосредственно на выводах микросхем. Особенно когда их десятки/сотни.

А я вот думал, почему такие сбои при запуске русских ракет, вроде всё отработано :-))))

Я лучше 127 кондёров поставлю, чем на авось пустить. Я ставлю параллельно несколько номиналов в зависимости от работы узла.

100нФ де факто, прижилось, и производители подгоняют под это - знаю, так как мой знакомый на инфенион работает

Подождите! Давайте разберемся.
Как я понял, рассматривается питание устройства от батареи.
При включении, будет нагрузка на батарею. и напряжение на ней.может "проседать".
Здесь ограничивается максимально допустимая скорость "проседания" напряжения на батарее.
Это так, или я что-то не правильно понял (перевел)?
Поясните, пожалуйста.

СНБ, делаю Вам пока устное замечание за оффтоп. Не нужно здесь вредных советов вроде "всю жизнь ставлю" или "выкусил всё - работает так же".
arhiv6 выложил полезную ссылку, где всё доходчиво разжёвано, стоило только почитать.
Всех присутствующих прошу не увлекаться байками.

Неправильно. Микросхема рестартится при слишком быстром нарастании питания. Что случается при одном из штатных включений микросхемы с низкоомными батареями и КЗ. Ток нарастает большой, резко прерывается основной путь тока, энергия сбрасывается в питание микросхемы вызывая высокую скорость нарастания напряжения питания, микросхема воспринимает это как power-up reset, ключи по-умолчанию открыты, вместо нагрузки - КЗ, и так по кругу.

Вообще то, как стандарт, в современных системах ставится на reset "power monitor ic" и он всё смотрит,когда и как всё перезагрузить....

Если это ответ мне, то я бы посмотрел, как вы будете перезагружать микросхему у которой нет Reset'а, которая питается от нескольких последовательно включенных Li-Ion батарей, и тем более, как вы ей (микросхеме) объясните, что она не должна пересбрасываться по нарастанию напряжения питания, особенно, учитывая, что это особенность её работы, пусть даже прямо не отраженная в datasheet. Кстати, через полгода, когда уже научились решать эту проблему, ti выпустили соответствующий appnote. И таки проблема решается, но никакой монитор питания там даже близко не поможет.

Так может у Вас просто "индуктивности" много в цепи питания. А банальный ограничитель напряжения "сверху" (стабилитрон, например) - отсутствует в схеме? И сброс происходит по выходу за разрешенный диапазон питания, а совсем не из-за неправильной скорости нарастания питания?

Какие байки. Если меня так учили и всегда считал что 33 нан на питающий пин - это стандарт. И на всех советских платах, что я видел за 30 лет - тоже всегда ставили всегда 33 нан.
А тут с удивлением узнаю, что с какого-то бодуна оказывается нужно не 33 нан и 100 нан ставить.
Естественно это вызвало у меня удивление.
Окей. Если Вы не хотите, чтобы я писал в этой теме - ради Бога.
Правда не очень понятно почему за озвучивание альтернативного Вашему мнению меня нужно в бан?
Или тут есть только два мнения?
Одно Ваше, а другое - не правильное?

Ну почитайте техдоки на микросхему и не гадайте. Это мне пришлось гадать, потому что тогда этих доков не было. По поводу индуктивности - конечно она есть. Провода от батареи таки идут. И несколько сотен ампер создают магнитное поле, в котором запасается энергия. Энергия не может мгновенно исчезнуть вникуда, только вы представляете себе что такое рассеивать несколько сотен ампер на 40 В (и более, при таких-то токах) на стабилитроне? Проблема решается иначе - цепь замыкается через прямосмещенный диод, а ток в цепь питания микросхемы ограничивается резисторами, и да, напряжение ограничивается стабилитроном (только стабилитрон стоит от превышения absolute maximum rating, а не чтобы он был постоянно смещён до напряжения пробоя), в общем, лучше прочитайте документацию, если правда интересно - там хорошо расписано (http://www.ti.com/lit/pdf/slua612).

Суть в другом, хотели пример микросхемы - вот он. Эта микросхема не единственная. В общем-то, вполне логично, что быстрые фронты в т.ч. и по питанию могут вызвать проблемы, не понимаю, отчего вы так противитесь этой истине.

я бы сделал глобальный ресет, по шмит триггеру.

Удивление - начало познания. За 30 лет многое изменилось. В том числе и некоторые "стандарты"...
Извините, за небольшой offtop.
Плохо то, что Вы пытаетесь "продавить" свою точку зрения, опираясь на свой "авторитет" и "опыт", не приводя рациональных аргументов. Уверяю Вас, что здесь достаточно не менее авторитетных и опытных людей. Я не себя имею ввиду. Уважайте своих собеседников, какие бы глупости, с Вашей точки зрения, они не говорили.

Не болтайте ерундой.

Ну зачем мне доки, читать. Я лучше у Вас спрошу...
Выбросы на питание 40В на сотни ампер "глушатся" уже не стабилитронами. а сопрессорами и керамическими конденсаторами. Про это не нужно...
Суть в другом, что является причиной сброса м/c - превышение напряжения питания или сам факт слишком высокой скорости нарастания питания? Вот в чем вопрос к Вам?

Что вы, хлопцы, мучаетесь? Стандарт какой-то. Из головы взято, потому что цифра 1 круглее, чем 2 или 3. Ставьте 100 мкФ + 1 мкФ + 0,1 мкФ + 0,01 мкФ. Я и по 1000 пФ ставлю. В документах же показано, у каждого конденсатора своя частота с минимальным импедансом, а дальше начинает расти (индуктивность паразитная действует). Надо вам работать на 200 МГц, будьте добры обеспечить малый импеданс цепи питания на этой частоте. Не надо, перетопчетесь большими конденсаторами.

Это.

Лечится не керамикой, лечится не сапрессорами, а просто несбрасыванием энергии в цепь питания и организацией обхода данной цепи. Что является нештатной схемой включения, всего лишь. Сложнее было найти проблему, чем её решить.

И не надо про "не надо про это",- потому что те ёмкости, которые может предложить керамика слишком малы (при разумных затратах и габаритах) при низкоомных батареях с большой токоотдачей: слишком много энергии запасается даже на 20 см провода - 10 см в положительной цепи, 10 см в отрицательной.

А Вы уверены, что нашли именно ее?
Когда разрываете цепь в 40В и десятки ампер - много интересного происходит...
Не на всяком осциллографе увидите "выбросы" на питании в сотни вольт длительностью в единицы наносекунд. А детектор питания м/с может на эти вещи среагировать..
.

Что_то я у 4-х гигагерцового intel core i7 не видел прям возле питающего пина никаких кондеров. Наверное материнки дураки проектируют

Да.
Что подтверждено в т.ч. и производителем микросхемы.
Более того, не только я нашел.


Странно, а они идут прямо вместе с процессором.

Отнюдь не дураки.
На сколько мне известно, там все необходимые емкости находятся уже внутри самого чипа (либо внутри корпуса чипа).

Хе.. , у меня мои изделия и в космосе летают, и ресетуются по шмиту, вот так коллега

Боязно за космос с настолько грамотными (в прямом смысле) специалистами.

я другого решения не нашёл...

Вы задеть меня решили? Давайте обсудим проекты которые Вы делали! Я например в Hubble участвовал... ну ничего, летает... А Вы?

Со стороны это все сильно похоже на систематическую ошибку выжившего.



В таком случае идите до конца. Расскажите чем именно вы занимались в хаббле?
Сколько раз у вас это проверяли и перепроверяли? Сколько раз возвращали на доработку и переработку?