Jeśli PIC MCU zapewnia wiele Vdd / Vss, czy należy zapewnić zasilanie wszystkim?

16

Spójrz na ten przykładowy schemat:

Przykładowy schemat

Chip, o którym mowa, to PIC18F4550 i, jak widać, zasilanie jest dostarczane po obu stronach (wydaje mi się, że 100nF jest zakrętką, aby wygładzić hałas). Czy jest to bezwzględnie wymagane, czy mógłbyś położyć moc na jednej stronie i po prostu zignorować drugą? Wiem, że po prostu położyłem moc na jednej stronie i wszystko nadal wydaje się działać dobrze, ale czuję się z tym nieswojo. Wydaje mi się, że nie marnowaliby pinów, które mogłyby robić coś pożytecznego, mając dodatkową parę pinów wejścia / wyjścia mocy.

W jakim celu to PIC MCU (i inne podobne) ma wiele styków zasilania?

pic power Robert Massaioli
źródło

Odpowiedzi:

14

Każdy pin Vdd i Vss (oraz AVdd i AVss, jeśli są obecne) muszą być połączone, a każda para powinna być oddzielona. Wiele pinów zasilających z własnym oddzieleniem zapewnia, że ​​różne części układu otrzymują czysty dopływ o niskiej impedancji, co nie byłoby tak, gdyby zasilanie było rozprowadzane wewnątrz samego układu.

Aby odsprzęgnięcie było skuteczne, połączenia z kołkami powinny być krótkie z szerokimi ścieżkami, aby zminimalizować indukcyjność. Ścieżka zasilania powinna iść do kondensatora, a następnie do styku, po prostu umieszczenie kondensatora na króćcach, z zasilaniem i uziemieniem najpierw do styków, nie jest dobrym pomysłem.

Leon Heller
źródło
Dodając: Chociaż nie jest tak w przypadku mikrokontrolera, czasem korzystne jest posiadanie osobnych zasilaczy dla różnych części układu, w których określona część jest wrażliwa na czystą energię.
user606723,
Jak część może być wrażliwa na „czystą moc”?
Leon Heller,
1
Może powinienem był powiedzieć „wrażliwy na czystość mocy”? Przetworniki cyfrowo-analogowe często mają osobne analogowe i cyfrowe źródła napięcia.
user606723,
8

Jak podano w arkuszu danych, wszystkie styki zasilania i uziemienia muszą być podłączone. Dotyczy to również mocy analogowej i uziemienia (AVdd, AVss). Każdy pin zasilania powinien mieć własny kondensator obejściowy jak najbliżej niego.

Wiele pinów Vdd i Vss jest prawdopodobnie wewnętrznie połączonych z punktem. Jednak ze względu na ograniczenia matrycy każde z tych pasz jest wymagane osobno. PIC może wydawać się działać z tylko jedną parą podłączoną, ale niektóre napięcia wewnątrz układu prawdopodobnie nie są zgodne z przeznaczeniem i różne subtelne rzeczy mogą się nie udać.

Olin Lathrop
źródło
Dziękuję za doskonałą odpowiedź i właśnie tego podejrzewałem; że subtelne problemy mogą występować bez mojej wiedzy. Ale jaką stronę w arkuszu danych znalazłeś, że obie muszą być połączone? Przysięgam, że próbowałem znaleźć te informacje przed zadaniem tego pytania i nie mogłem.
Robert Massaioli,
2
@Robert: Wiem, że to widziałem i jest to dobrze znany problem. Właśnie spojrzałem na arkusz danych 18F4550 i też go nie znalazłem. Być może nie wszystkie wzmianki o tym wspominają, lub jest to w podręczniku rodziny lub coś w tym rodzaju. W każdym razie wiem , że widziałem to wyraźnie stwierdzone przez Microchip, po prostu nie pamiętam dokładnie, gdzie i przez kogo.
Olin Lathrop,
1
Jest to wymienione w arkuszach danych dla części 16-bitowych.
Leon Heller
4

Chociaż można uruchomić PIC tylko z jednej pary zasilania / uziemienia, nie jest to zalecane.

  • Jeden pin zasilania może bezpiecznie zapewnić tylko pewną ilość prądu. Posiadanie 2 podwaja tę obecną pojemność.

  • Szpilki uziemienia są często również radiatorami, więc ich niepodłączenie może spowodować nagromadzenie się zbyt dużej ilości ciepła w części układu.

  • Wiele kondensatorów odsprzęgających z osobnymi wejściami do układu poprawi ogólny pobór prądu i czystość sygnału PIC.

Tak, w przypadku prostych eksperymentów i prototypowania możesz po prostu użyć jednej pary, jeśli chcesz, ale do wszystkiego w produkcji użyj ich wszystkich.

Majenko
źródło
Bardziej prawdopodobne jest to, że indukcyjność, a nie rezystancja jest najbardziej krytycznym czynnikiem dla mikro-szybkiej prędkości.
Martin
Nie wiedziałem, że o kołkach uziemiających również będących radiatorami, chyba nigdy o tym nie myślałem, ale ma to sens. A kiedy mówisz, że osobne źródła danych oznaczają dwa kompletne osobne źródła zasilania lub dwie oddzielne linie z tego samego źródła zasilania (wziąłem tylko jeden kurs elecki na uniwersytecie; pochodzę z informatyki, więc proszę wybacz prawdopodobnie proste pytanie). Wezmę tę radę do serca.
Robert Massaioli,
Te same linie, oddzielny kondensator odsprzęgający.
Majenko,
@Majenko: Oh, dobrze. Ale dlaczego potrzebuję dwóch? Czy to fizyczna bliskość czyni to lepszym? Bo czy dwa kondensatory nie byłyby zasadniczo równoległe pod względem węzłowym? ... czy jest coś, co mogę przeczytać, co wyjaśnia, dlaczego oba kondensatory są wymagane?
Robert Massaioli,
2
@Robert: indukcyjność, indukcyjność, indukcyjność.
Jason S
4

Musisz połączyć je wszystkie.

Nieprzestrzeganie tego jest przepisem na ciekawe czasy. Często pojawia się rdzeń i wszystko może wydawać się działać, ale wtedy zaczynają się pojawiać dziwne tryby awarii - nie działają peryferia na chipie, wejścia / wyjścia nie prowadzą do pełnego napięcia itp.

Chris Stratton
źródło
Wygląda na to, że już wcześniej mogłeś napotkać te problemy? Gdyby to była prawda, byłby to ostateczny koniec.
Robert Massaioli,
2

Procesory, które mają wiele styków zasilających, robią to w celu obniżenia rezystancji pasożytniczej i indukcyjności zasilacza - niska indukcyjność pasożytnicza jest bardzo ważna przy wysokich częstotliwościach dla procesora, który ma szybkie przebiegi prądu zasilającego.

Jeśli nie podłączysz wszystkich styków zasilacza, z odpowiednim obejściem (tj. Kondensatory połączone z krótkimi śladami), napięcie zasilające widoczne na układzie będzie podlegać przejściowym wartościom napięcia, które mogą być poza specyfikacją roboczą dla części.

Jason S.
źródło