Estou fazendo uma placa que hospedará um microcontrolador ATmega 162 no pacote PDIP. Infelizmente, os pinos VCC e GND são dispostos na diagonal. Pelo que li, os capacitores devem estar o mais próximo possível dos pinos para obter o máximo efeito.
No momento, vejo três maneiras de conectar os capacitores. Passe os fios pelos capacitores para que estejam a uma distância igual dos dois pinos, coloque os capacitores próximos ao terra e passe o fio para o VCC ou coloque os capacitores perto do VCC e passe o fio ao terra. Há sempre a opção "nenhuma das opções acima" também.
Como faço para tomar a decisão certa neste caso? Ou é irrelevante?
layout
decoupling-capacitor
AndrejaKo
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Respostas:
Para esses tipos de pacotes, você deve usar pelo menos dois capacitores de bypass iguais, um de cada lado do IC (um próximo ao terra e um próximo ao VCC). A indutância paralela de dois traços a duas tampas diferentes reduz a indutância total do traço e a corrente que flui de cada tampa de desvio em direções opostas ajuda a cancelar o EMI. Veja o livro de Henry Ott "Engenharia de Compatibilidade Eletromagnética" para mais detalhes aqui. Aparentemente, esta técnica reduz o ruído em uma quantidade significativa e também ajuda funcionalmente. Essa técnica levada ao extremo envolveria o uso de um plano de potência e terra e cercaria todo o chip com capacitores de desvio, ou se você tiver dinheiro de sobra, usando planos de capacitância enterrados
EDIT: Adicionado meu desenho de queijo. As setas devem mostrar os loops de corrente de cancelamento (um no sentido horário e outro no sentido anti-horário), mas observe que os capacitores devem ser colocados mais próximos do chip do que eu desenhei.
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O capacitor de desacoplamento fica o mais próximo possível do pino de energia, pois a linha de energia tem uma impedância mais alta que a referência de terra. Deve haver um plano de terra grande, pronto para fornecer um caminho de impedância muito baixo. Às vezes, um plano de potência é empregado em projetos de multicamadas (4+) para, entre outras coisas, uma fonte de baixa impedância.
Você fala sobre fios, o que me leva a acreditar que você está usando uma tábua de pão. Nesse caso, a dissociação de capacitores é igualmente importante, mas a indutância e a capacitância parasitárias e os contatos ôhmicos irão mascarar seus efeitos. Use os trilhos de força para poder e terra e amarre-os em vários locais - sem loops de terra! Eu não me incomodaria com nada além de um grande eletrolítico (10uF) em uma placa de ensaio, a menos que não funcionasse, pois é apenas para a prototipagem de circuitos simples. (Isso funciona?) A solução de problemas de dissociação requer o layout real (se o produto final estiver em uma tábua de pão, faça isso).
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Para um projeto de PCB, quase sempre uso um plano de aterramento e, para chips com pinos de energia opostos, coloco uma tampa ao lado do pino de energia e aterro a outra extremidade. O plano de terra tem uma indutância baixa, o que reduz o efeito em comparação com a fiação de um único traço no Vss. O objetivo da tampa de desacoplamento é fornecer uma fonte de corrente local para o chip, para que isso funcione bem.
Se é uma tábua de pão, normalmente apenas soldo alguns fios a uma tampa de 100n e conecto-o sobre o chip. Confuso, mas funciona.
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A distância geral é importante, pois a indutância aumenta à medida que você aumenta a distância do fio. No entanto, a posição do capacitor ao longo deste fio não deve importar.
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