¿Por qué los condensadores de desacoplamiento utilizados para los rieles de alimentación deben estar muy cerca de los pines del IC?

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He leído que muchos expertos aquí recomiendan las tapas (generalmente de 100 nF) lo más cerca posible de los pines de alimentación y tierra . ¿Por qué tienen que soldarse muy cerca de los pines?

Y utilicé el término condensadores de desacoplamiento. Es el desacoplamiento y la derivación encapsula lo mismo en este contexto.

    
pregunta user16307

3 respuestas

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Los circuitos integrados contienen transistores de conmutación rápida que generan señales de RF. Como saben todas las señales eléctricas viajan en bucles. Para estos circuitos integrados, el bucle es a través de los pines de la fuente de alimentación.

Las tapas de desacoplamiento forman un cortocircuito para estas señales de RF, por lo que cuanto más cerca se monten las tapas de desacoplamiento a las clavijas de alimentación de los circuitos integrados, menor será el bucle. Esto es deseable ya que aumenta la efectividad del desacoplamiento porque cualquier distancia aumenta la inductancia parásita de los cables (aproximadamente 1 nH por mm). Además, los bucles grandes emiten más señales de RF, por lo que tiene más posibilidades de violar las especificaciones de interferencia electromagnética (EMI).

Además, una distancia más larga a la tapa de desacoplamiento significa que la tensión de alimentación dentro del IC será más ruidoso y contaminado con picos. ¡En el peor de los casos, el IC deja de funcionar debido a todas las fluctuaciones en el suministro!

Las tapas de desacoplamiento y las tapas de derivación son de hecho la misma cosa.

    
respondido por el Bimpelrekkie
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Las tapas de desacoplamiento se utilizan para evitar el ruido / la falla en la línea de alimentación. Básicamente cuando dices ruido, puede ser de muchos tipos. Para las tapas de desacoplamiento, una de las principales ventajas es eliminar el rebote desde el suelo (desde el plano de tierra) & caída de tensión (desde el carril de tensión).

Dentro de un IC, usando NMOS & Circuito PMOS, la conmutación ocurre. En la figura, cuandolaseñalesllevadaaVSS,habráunacaídadevoltajeatravésdelinductorparásitocomosemuestra,loqueconduciráaunhundimientodelvoltaje&cuandolaseñalesllevadaatierra,habráunacaídadevoltajeenlainductanciaparásitadelladodetierraquellevaalrebotedelatierra.

Comodiseñadordetableros,nopuedeshacernadaalrespecto.Porlotanto,paraeliminaresteproblemaenelniveldeplaca,queescausadoporlainductanciaparásitadetrace&Enelplano,agregamosuncondensadordedesacoplamientoparaproporcionarunarutalocaldevoltajeyamp;suelo.Durantelaconmutaciónrápida,elcondensadoractúacomounelementodedesacoplamientoparareducirlacaídaatravésdelainductanciaparásita.Lafiguradelniveldelaplacaconelcondensadordedesacoplamientosemuestraacontinuación:-

Cuanto más lejos esté el capcitor, mayor será la longitud de trazado & Cuanto más es inductancia parasítica. Por lo tanto, se recomienda colocarlo lo más cerca posible del voltaje o del pin de tierra.

Es una compensación o una recomendación del proveedor colocarlo cerca del pin de voltaje o del pin de tierra.

    
respondido por el Oshi
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Sí, los condensadores de "desacoplamiento" y "bypass" son la misma cosa.

Idealmente, la fuente de alimentación a un chip tendría una impedancia cero en todas las frecuencias. Si la fuente de alimentación tiene una impedancia finita, actuará como una ruta de acoplamiento no deseada. Cuanto mayor sea la impedancia, más fuerte será esta ruta de acoplamiento no deseada.

La ruta de acoplamiento no deseada puede tener varios efectos. En un amplificador puede causar realimentación y, por tanto, oscilación en circuitos analógicos. En un circuito analógico multicanal puede causar interferencia entre canales. En un circuito digital, los picos de corriente de las puertas de conmutación pueden causar fallas en otras puertas.

Es importante darse cuenta de que las frecuencias que causan el mal comportamiento de un circuito pueden ser mucho más altas que la frecuencia de operación del circuito. Un amplificador puede oscilar potencialmente en cualquier frecuencia donde tenga ganancia. Si observa una ventaja rápida en el dominio de la frecuencia, encontrará componentes de muy alta frecuencia.

Todas las conexiones eléctricas tienen inductancia y cuanto más larga sea la conexión, mayor será la inductancia. Entonces, para mantener baja la impedancia a altas frecuencias, colocamos un capacitor lo más cerca posible del dispositivo. Esto evita la fuente de alimentación que proporciona una ruta de baja impedancia entre la alimentación y la tierra a altas frecuencias y, por lo tanto, reduce el acoplamiento entre los circuitos alimentados desde esa fuente de alimentación.

    
respondido por el Peter Green

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