Três razões vêm à mente:
1) Dê uma olhada neste close-up das entranhas de um microcontrolador.
Há muita coisa acontecendo lá. E toda parte desse dado precisa de poder. A energia proveniente de qualquer pino provavelmente precisará sobrecarregar muitas coisas para chegar a todas as partes do dispositivo. Múltiplas linhas de energia fornecem ao dispositivo várias vias para extrair energia, o que evita que a tensão caia tanto durante eventos de alta corrente.
2) Às vezes, os diferentes pinos de alimentação fornecem periféricos específicos dentro do chip. Isso é feito quando certos periféricos precisam de uma fonte de tensão o mais limpa possível para operar corretamente. Se os periféricos compartilharem a fonte de alimentação usada pelo restante do chip, poderá estar sujeito a ruídos na linha e quedas de tensão. Um exemplo é a fonte de alimentação analógica. Você notou que é típico ver um pino AVCC nas MCUs. Esse pino é um suprimento dedicado apenas para os periféricos analógicos no chip. Realmente, esta é apenas uma extensão do nº 1 acima.
3) Não é incomum que um MCU ligue seu núcleo em uma voltagem, mas opere periféricos em outra. Por exemplo, um chip ARM com o qual trabalhei recentemente usou 1,8V em seu núcleo. No entanto, os pinos de saída digital forneceriam 3,3V quando elevados. Portanto, o chip exigia uma fonte de 1,8V e uma fonte de 3,3V separada.
O principal a lembrar é que todos esses pinos de suprimento são necessários para se conectar . Eles não são opcionais, mesmo ao realizar trabalhos de desenvolvimento.
Quanto ao bloco inferior do chip, ele existe para dissipação de calor extra. O projetista do chip decidiu que a carcaça e os pinos do chip podem não dissipar o calor o suficiente do silício. Portanto, a almofada extra na parte inferior funciona como um dissipador de calor para ajudar a manter a temperatura baixa. Se é esperado que a peça precise dissipar muito calor, convém colocar um grande cobre para soldar a almofada.
Além disso, desenhar muita corrente pode ser impraticável em apenas um pino. Pense em resistência: esses fios são muito finos e não podem suportar muita corrente.
Assim, um µC mais complexo espalha sua exigência de carga por muitos pinos. Esse também é frequentemente o motivo pelo qual os cabos transportam duas ou mais linhas de energia, por exemplo, Power-over-Ethernet.
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