Udostępniać kondensatory obejściowe z układami scalonymi, czy nie?

13

Mam płytkę, która ma wiele takich samych IC MAX9611 . Zgodnie z arkuszem danych należy go ominąć równoległymi pułapami 0,1 uF i 4,7 uF. Teraz mam 15 takich obok siebie:

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Nie jestem pewien, czy muszę lutować wszystkie te czapki dla każdego układu scalonego. Po pierwsze, może pojemność mojej 2-warstwowej płytki (VCC pour top, GND bottom) pójdzie w stan wysoki i może zakłócać sygnały I2C? Nie mam doświadczenia z tą konfiguracją, więc nie wiem, co się stanie w najgorszym przypadku ... proszę rzucić nieco światła!

Czytam / piszę do każdego IC osobno, więc żadne 2 IC nie będzie działać jednocześnie.

Mam na myśli, czy muszę lutować wszystkie czapki, czy mogę np. Uciec od posiadania czapek na każdy drugi żeton?

Sean87
źródło
Cóż, kiedy arkusz danych mówi, że jeden układ scalony powinien mieć 4,7 µF, a ty mierzysz go między tuzinem układów scalonych, to czy każdy układ scalony nadal ma 4,7 µF?
PlasmaHH
1
Czy zmieniają się w tym samym czasie? Jeśli nie, możesz robić kreatywne rzeczy, biorąc pod uwagę, że impedancja od kondensatora do układu scalonego jest wciąż niska. Jeśli zmieniają się w tym samym czasie, jesteś w gorszej sytuacji. Symuluj wydarzenie ze wszystkimi pasożytami, w szczególności ESR, ESL i śladową indukcyjnością, a zobaczysz, jak to wygląda.
winny
@winny nie Przeczytam / sprawdzę każdy układ scalony indywidualnie, aby działały / przełączały się w tym samym czasie
Sean87
16
Musisz tylko ominąć te, które chcesz poprawnie działać.
Olin Lathrop,
1
@OlinLathrop Rozumiem, że muszę ominąć wszystko: P: D
Sean87

Odpowiedzi:

21

Arkusz danych jest zapisywany z perspektywy jednego układu. Kiedy masz wiele żetonów, możesz zacząć korzystać z wolności.

Ogólną ogólną zasadą, nad którą pracuję, jest posiadanie jednego kondensatora obejściowego 0,1 uF tuż obok styków zasilania każdego urządzenia (niektóre konstrukcje również wymagają 0,01). To nie podlega negocjacji. Następnie każda grupa trzech lub czterech układów ma z nim większy kondensator zbiornikowy, powiedzmy 10uF.

0.1uF (i opcjonalnie 0.01uF) obsługuje transjenty wysokich częstotliwości zegarów i tym podobne, a większy 10uF obsługuje wszelkie większe wymagania przełączania z grupy układów.

Zatem przy projektowaniu 15 układów możesz mieć 15 x 0,1 uF i 5 x 10 uF. To o 10 mniej kondensatorów.

Sposób, w jaki układasz ślady mocy, ma również wpływ. Ogólnie rzecz biorąc, chcesz, aby płaszczyzna mocy łączyła się z kondensatorem zasobnikowym, a następnie zasilała kondensatory obejściowe z tego kondensatora, a nie bezpośrednio z płaszczyzny mocy. W ten sposób zostają odłączone przez ten kondensator i nie tylko (w dużej mierze) ignorują to.

Wybór kondensatora zbiornikowego nie jest tak krytyczny, jak można się spodziewać, ponieważ nie używasz wszystkich układów jednocześnie. Lepiej przekroczyć to, co mówią za jeden żeton, ale nie potrzebujesz aż trzy razy (choć możesz). Chcesz więcej niż 4,7, ponieważ gdyby jeden układ potrzebował większości tego, nie byłoby już nic dla następnego układu i (w zależności od impedancji mocy) może się okazać, że nie ma dla ciebie mocy w kondensatorze.

Kolejną zaletą tego rodzaju aranżacji, w której uzyskuje się mniejszą ogólną pojemność, oprócz oszczędności miejsca, jest zmniejszenie całkowitej pojemności zasilacza. Oznacza to mniejszy prąd rozruchowy, co może być dużym czynnikiem podczas pracy z ograniczonymi prądami dostawami przy surowych przepisach dotyczących tego, ile prądu rozruchowego możesz mieć, takich jak USB.

Kiedy zaczniesz mieć dużo pojemności zasilacza dla wielu wielu układów takich jak ten, możesz również rozważyć system zasilania z opcją łagodnego rozruchu , aby zmniejszyć prąd rozruchowy i wolniej ładować wszystkie kondensatory. Przytrzymaj wszystkie aktywne części obwodu w RESETOWANIU, aż aktywowane zostanie wyjście „dobra moc” regulatora łagodnego rozruchu.

Majenko
źródło
1
Jeśli dwa urządzenia nie będą się przełączać jednocześnie, żadne nie będzie mieć więcej sprzeciwu wobec dostarczania stanów nieustalonych napięcia, gdy nie są one przełączane niż wtedy, gdy są, i jeśli nasadka obejściowa współdzielona między dwoma urządzeniami jest tak blisko każdego urządzenia jak jaka byłaby wada współdzielenia czapek w taki sposób?
supercat
2
@ superupat Ponieważ wszystkie urządzenia (wydają się) współużytkują jedną magistralę I2C, wszystkie będą robić wszystko nawet pasywnie (czytając strumień I2C i szukając adresu). Chcą, aby czapka HF obsługiwała stany przejściowe od pracy z tym zegarem, ale czapka LF obsługiwała większe, wolniejsze stany nieustalone podczas pracy. Tak więc, chociaż tylko jeden układ może być aktywnie w użyciu w tym samym czasie, wszystkie 15 układów będzie monitorować tę magistralę I2C, która jest aktywną operacją i wymaga oddzielenia. Gdyby żetony zostały całkowicie wyłączone, można byłoby uniknąć mniejszego oddzielania, ale tak nie jest.
Majenko
7

Najważniejsze jest to, że kondensator .1μF jest podłączony z naprawdę niską impedancją do każdego układu. Jeśli twoje zalanie GND na dnie tworzy naprawdę dobrą płaszczyznę uziemienia, prawdopodobnie uda ci się uciec z jedną małą nasadką na dwa układy scalone, jeśli ustawisz styki VCC tych układów scalonych tak, aby były naprawdę blisko siebie, a nasadka obejściowa, i mieć przelotki uziemiające w pobliżu styków GND obu układów scalonych i zaślepki obejścia. Ale hej, oba układy scalone otrzymują ten sam sygnał zegara I2C, więc pobierają prąd w tym samym czasie, więc prawdopodobnie potrzebujesz większego ograniczenia, jeśli ominie dwa układy. W tym przypadku nie schodziłbym poniżej 0,15 μF.

Zgadzam się z Majenko w sprawie większych pokryw zbiorników.

Michael Karcher
źródło
Zgadzam się z tym w przeważającej części ... sprawdź kartę danych układu scalonego i sprawdź, czy określają one maksymalną odległość dla czapki 0,1 uF (widziałem taką, w której było napisane, że powinna znajdować się <0,5 "od układu). Jeśli możesz włóż jedną pułapkę między dwa żetony i pozostań w tej odległości, dobrze jest iść. Nie zgadzam się jednak ze zwiększeniem wielkości mniejszej czapki obejściowej - zwiększenie jej wielkości zmniejsza pasmo przenoszenia i ważne jest, aby mieć odpowiednią częstotliwość odpowiedź na bypass do wykonania swojej pracy
Doktor J