Compartilhar capacitores de desvio com ICs ou não?

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Eu tenho uma placa que possui muitos dos mesmos IC MAX9611 . De acordo com a folha de dados, ele deve ser contornado por tampas paralelas de 0,1uF e 4,7uF. Agora eu tenho 15 deles, um ao lado do outro:

insira a descrição da imagem aqui

Não tenho certeza se preciso soldar todas essas tampas para cada IC. Por um lado, talvez a capacitância da minha placa de 2 camadas (VCC pour top, GND bottom) seja alta e talvez interfira nos sinais I2C? Não tenho experiência com essa configuração, então não sei o que acontecerá no pior cenário ... por favor, mostre alguma luz!

Vou ler / gravar em cada IC individualmente, portanto, nenhum 2 IC estará operacional ao mesmo tempo.

Quero dizer, preciso soldar todas as tampas, ou posso, por exemplo, ficar com tampas para cada 2ª ficha?

Sean87
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Bem, quando a folha de dados diz que um IC deve ter 4,7µF e você o compartilha entre uma dúzia de ICs, então todo IC ainda tem 4,7µF?
PlasmaHH 31/10
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Eles trocam ao mesmo tempo? Caso contrário, você pode fazer coisas criativas, pois a impedância do capacitor para o IC ainda é baixa. Se eles mudarem ao mesmo tempo, você estará em uma situação pior. Simule o evento com todos os parasitas, ESR, ESL e indutância de rastreamento em particular e você verá como ele se parece.
31716 winny
@winny não vou ler / query cada IC individualmente para que eles não funcionam / switch, ao mesmo tempo
Sean87
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Você só precisa ignorar aqueles que deseja que funcionem corretamente.
Olin Lathrop
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@OlinLathrop Tomo isso como eu preciso ignorar tudo: P: D
Sean87

Respostas:

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A folha de dados é escrita da perspectiva de um chip. Quando você tem vários chips, pode começar a tomar liberdades.

Uma regra geral em que trabalho é ter um capacitor de desvio de 0,1 uF ao lado dos pinos de energia de todos os dispositivos (alguns modelos também exigem 0,01). Isso não é negociável. Então, cada grupo de três ou quatro chips possui um capacitor de reservatório maior, de 10uF, por exemplo.

O 0.1uF (e 0.01uF opcional) lida com os transientes de alta frequência dos relógios e outros, e o 10uF maior lida com qualquer demanda de comutação maior do grupo de chips.

Portanto, para o seu projeto de 15 chips, você poderia ter 15 x 0,1uF e 5 x 10uF. São 10 capacitores a menos.

Como você organiza os traços para o poder também tem efeito. Em geral, você deseja que o plano de energia se conecte ao capacitor do reservatório e, em seguida, alimente os capacitores de desvio desse capacitor, em vez de diretamente do plano de energia. Dessa forma, eles são dissociados por esse capacitor e não o ignoram (em grande parte).

A seleção do capacitor do reservatório não é tão crítica quanto você esperaria, pois não está usando todos os chips de uma só vez. Melhor ir além do que eles dizem para um chip, mas você não precisa nem três vezes (embora pudesse). Você quer mais do que 4,7, já que se um chip precisar da maior parte disso, não restará nada para o próximo chip e (dependendo da impedância de energia), você poderá descobrir que não há energia no capacitor para você.

Uma vantagem adicional desse tipo de arranjo em que você acaba com menos capacitância geral, além de economizar espaço, é que sua capacitância total da fonte de alimentação é reduzida. Isso significa menos corrente de irrupção, o que pode ser um grande fator ao trabalhar com suprimentos limitados de corrente, com regulamentos estritos sobre a quantidade de irrupção que você pode ter, como USB.

Quando você começa a ter muita capacitância da fonte de alimentação para muitos chips como esse, convém considerar um sistema de fonte de alimentação com uma opção de partida suave para reduzir sua corrente de energização e carregar todos os capacitores mais lentamente. Mantenha todas as partes ativas do circuito em RESET até que a saída "boa energia" do seu regulador de partida suave se torne ativa.

Majenko
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Se dois dispositivos não mudarem simultaneamente, também não terão mais objeção a fornecer transientes de tensão quando não estiverem mudando do que quando estão, e se um limite de desvio compartilhado entre os dois dispositivos estiver tão próximo de cada dispositivo quanto um dispositivo. limite não compartilhado, que desvantagem haveria em compartilhar limites dessa maneira?
Supercat 31/10
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@supercat Como todos os dispositivos (aparentemente) compartilham um único barramento I2C, todos farão as coisas de maneira passiva (lendo o fluxo I2C e procurando seu endereço). Eles querem que a tampa HF manipule os transientes do trabalho com esse relógio, mas a tampa LF manipule os transientes maiores e mais lentos durante a operação. Portanto, mesmo que apenas um chip possa estar ativamente em uso por vez, todos os 15 chips estarão monitorando o barramento I2C, que é uma operação ativa e requer desacoplamento. Se os chips estivessem completamente desativados, você poderia se afastar menos, mas eles não estão.
Majenko
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O ponto mais importante é que o capacitor .1μF está conectado com uma impedância muito baixa a cada chip. Se o seu GND derramar na parte inferior for um bom plano de terra, é provável que você consiga uma pequena tampa por dois ICs, se você orientar os pinos VCC desses ICs para ficarem muito próximos um do outro e a tampa de desvio, e ter vias de aterramento próximas aos pinos GND dos dois ICs e da tampa de derivação. Mas, ei, os dois CIs recebem o mesmo sinal de clock I2C, então eles consomem corrente ao mesmo tempo, então você provavelmente precisará de um limite maior se ultrapassar dois chips. Eu não iria abaixo de 0,15μF neste caso.

Eu concordo com Majenko nas tampas maiores do reservatório.

Michael Karcher
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Eu concordo com isso em grande parte ... verifique a folha de dados do IC e veja se eles especificam uma distância máxima para o limite de 0,1uF (eu vi um em que dizia que eles deveriam estar a menos de 0,5 "do chip). Se você puder coloque uma tampa entre dois chips e fique a essa distância, você está pronto para ir.Eu não concordo em aumentar o tamanho da tampa de derivação menor - aumentar seu tamanho reduz sua resposta de frequência e é importante ter uma frequência apropriada resposta para uma tampa de desvio para fazer seu trabalho.
Doktor J