Esqueci de colocar um capacitor de bypass próximo e agora as placas foram fabricadas - o que posso fazer?

12

Eu brinquei e não percebi isso até que o quadro já estivesse fabuloso e montado. A placa é um amplificador de RF; a parte que eu imaginei faz parte do controle de controle de corrente contínua (portanto, não há RF por perto, mas estamos falando de 100MHz-1GHz, por isso certamente está flutuando em todos os lugares). Veja a captura de tela possivelmente desastrosa marcada por 'falta de uma via aqui'. (O fab removeu à mão o enorme rastro para lugar nenhum, antes que alguém pergunte). Eu realmente preciso ter mais cuidado com o polígono de altium ...

Estou realmente me chutando neste momento por esse erro estúpido, é uma corrida de 20 board e o dinheiro é muito pequeno; Como estou no meio acadêmico, essas diretorias não estão sendo refeitas. O problema é que C18 é uma tampa de desvio de 100nF para um amplificador operacional de alta velocidade. Parece-me que, sem uma via para o plano terrestre, há apenas uma fatia minúscula do derramamento conectando-a a uma via 'muito distante'. Eu posso estar errado, mas de tudo que li, o limite pode nem estar lá porque a indutância será muito grande. Eu não tenho as pranchas de volta ainda, então a fab pode até ter eliminado completamente esse pequeno rastro! É apenas alguns mils de espessura.

insira a descrição da imagem aqui

Talvez esteja me preocupando demais, pois ainda não sei se isso causará problemas. Mas há algo que eu possa fazer 'manualmente' para melhorar a dissociação? A solda de um pequeno fio ao terra seria eficaz? Acho que minha principal preocupação é a oscilação do sinal de RF flutuando por toda parte; o amplificador operacional que estou desacoplando é o LME49990, e vi essa coisa oscilar quando as tampas de desvio não são colocadas corretamente.

Paul L
fonte
Existem vias no solo que despejam ao norte da espessa faixa V-15?
The Photon
E quando você diz "alta velocidade", o que você quer dizer? Quais sinais de frequência passarão por este amplificador operacional?
The Photon
5
Na foto, não consigo ver qual pino do amplificador está no chão. Supondo que ele tenha um, eu tentaria montar um capacitor de furo passante (com fios cortados ao mínimo) na parte superior do chip.
Wouter van Ooijen
1
Como são 20 pranchas, as modificações manuais não levarão tempo significativo. 20.000 placas seriam uma questão diferente.
Brian Drummond
Fóton: o sinal de velocidade mais alta desse chip é de ~ 1 uS.
Paul L

Respostas:

18

Faça um pequeno orifício que permita que você simplesmente passe um pedaço fino de fio livre do plano de terra no lado oposto da placa ao capacitor.

O fio enrolado com fio descascado funciona bem. São 30 AWG, portanto o furo que você perfura pode ser muito pequeno.

Use uma ferramenta Dremel em uma prensa de broca, se você tiver essas disponíveis - eu rotineiramente faço furos nº 78 de maneira confiável, sem quebrar as brocas.

Você pode modificar todas as suas placas em pouco tempo.

Dwayne Reid
fonte
Se não há nenhuma ferramenta rotativa com uma imprensa, em seguida, essa coisa de mão vai fazer diy.stackexchange.com/a/41908/807
sharptooth
Eu acho que essa é provavelmente a melhor opção. A adição de um fio elétrico como Spehro sugeriu acrescentaria indutância e resistência extras, e também poderia agir como uma antena em loop que poderia captar ruídos. Manter o fio o mais curto possível é o ideal.
DerStrom8
De volta ao dia em que o revestimento através de orifícios custava mais, as pessoas faziam isso o tempo todo. Nós os chamamos de "fios c" porque o símbolo para eles no desenho da montagem parecia um C (que eu suponho que deveria representar um laço de fio, embora, é claro, o fio real seja reto).
Jeanne Pindar
16

Eu acho que você provavelmente pode adicionar um pouco de fio da GND existente via (ou mais próximo acima) ao capacitor.

insira a descrição da imagem aqui

Se você estiver tendo problemas, faça o que Dwayne sugere e faça um furo e retire a resistência, mas você tem pouco a perder ao tentar o caminho mais fácil primeiro, especialmente se esse amplificador operacional não estiver lidando diretamente com os sinais de alta frequência .

Spehro Pefhany
fonte
A melhor solução! A passagem para o solo não é recomendada ao contornar. Você precisa manter a HF atual fora do plano de terra. Apenas
Bip
@PredragPejic - A corrente HF é boa em um plano de terra, desde que não se misture com referências de sinal de baixo nível, que são tratadas pelo layout adequado da placa.
ThreePhaseEel
A corrente HF do @ThreePhaseEel não é boa no plano de terra, porque quando você tem uma corrente de desvio de HF na grande posição de terra, você não tem um plano de terra, mas uma antena remota com alimentação central. Uma boa explicação é dada aqui electronics.stackexchange.com/questions/15135/…
213
15

Dada a proximidade da região do solo mais próxima, você provavelmente não precisará usar nenhum fio ou fazer furos.

Na figura abaixo, os pontos no círculo verde são ambos Ground, nesse caso, tudo o que você precisa fazer é raspar a máscara de solda nas proximidades e adicionar uma ponte de solda. Isso criará uma boa conexão grande (baixa indutância!) Entre o bloco de aterramento C18 e o resto do avião.

Pontos de Terra

Tom Carpenter
fonte
4

A indutância entre um capacitor de desvio e a fonte de alimentação é quase irrelevante.

O objetivo de um capacitor de derivação é fornecer breves rajadas de energia para alguns ICs através de uma conexão de baixa indutância. É a indutância entre o IC e o capacitor associado que é importante.

A sugestão de "montar um capacitor de furo passante (com fios cortados ao mínimo) na parte superior do chip". (- Wouter van Ooijen) fornece quase a área mínima do loop e será o melhor que você pode fazer - parece que isso fornecerá ainda menos indutância do que adicionar uma via ao seu design e refabricar sua placa.

Vejo que já existe uma boa conexão entre o lado alto do capacitor e um pino de energia do seu IC. Concordo com Spehro Pefhany que um pequeno fio no lado inferior do capacitor certamente resolverá o seu problema, mas eu conectaria a outra extremidade desse fio ao pino GND do IC para minimizar a indutância entre o capacitor e o IC. Esses fios de jumper são extremamente comuns em PCBs comerciais e em hardware qualificado para espaço; espera-se que, se for bom o suficiente para a NASA, seja bom o suficiente para sua aplicação - consulte "O retrabalho é inaceitável?" e P. 1 de "Trabalho da NASA: fios de ligação em ponte" . Não está claro se as peças com carona são boas o suficiente para a NASA - p. 16 de "Padrões de fabricação da NASA: soldagem por furo passante" parece dizer não, enquanto p. 3 de "Padrões de acabamento da NASA: Deadbugs" parece dizer sim.

Se você tiver sorte, esse pino GND naquele IC já possui uma conexão com a fonte de alimentação que é mais do que suficiente para recarregar lentamente o capacitor de desvio entre as rajadas; caso contrário, um segundo fio conectado de acordo com (a) sugestão de Spehro Pefhany ou (b) diretamente entre esse pino GND naquele IC para algum ponto GND próximo pode ser necessário - a diferença entre (a) e (b) é quase irrelevante .

EDITAR:

Muitos chips não possuem um pino GND, ou mesmo quando algum pino está conectado ao GND, eles obtêm energia de outro pino. Para esses chips - por exemplo, um opamp que obtém sua energia de + 15VDC e -15VDC - o capacitor de bypass deve passar diretamente pelos pinos de alimentação - neste exemplo, o capacitor deve ir diretamente do pino de + 15VDC para o Pino de -15VDC.

davidcary
fonte
1
Infelizmente, não há pinos de aterramento neste chip; é um amplificador operacional.
Paul L
3

Primeiro, tente como está. Se você tiver problemas, conte um fio de outro bloco. O conselho do dremmel é legal, mas antes de arruinar sua placa, tente aplicar patches convencionais. Eu acho que tudo que você precisa é de um fio de outro gnd pad e talvez de um capacitor adicional. Mas provavelmente funcionará. Muitos designers colocam um ferrite ou indutor em série, então feche os olhos e imagine que foi isso que você fez.

Gregory Kornblum
fonte