¿Qué conexión (es) a un condensador de desacoplamiento debería ser la más corta?

Primero veamos para qué sirve un condensador de derivación. Hablemos de circuitos digitales, como lógica discreta, o un FPGA o un microcontrolador. Al contrario de lo que se ha dicho en los comentarios, en muchos casos es una buena suposición de que los controladores de salida son la fuente dominante del ruido de conmutación de la fuente de alimentación. Las excepciones podrían ser microprocesadores de muy alta gama o FPGA muy grandes.

Para los diseños lógicos tradicionales, en general, también es razonable para asumir cargas capacitivas. Si sus salidas conducen líneas de transmisión, tiene otros problemas de los que preocuparse, pero en realidad no cambiarán mucho los resultados del análisis.

Digamos que un controlador de salida está cambiando de bajo a alto. Luego, los componentes de alta frecuencia del flujo de corriente básicamente como se muestra en este diagrama:

Cuandolasalidacambiadealtaabaja,loscomponentesdealtafrecuenciadelflujodecorrientebásicamentesonasí:

He puesto el campo de referencia al final de la línea porque ahí es donde el receptor intentará decidir entre un '1' y un '0', así que ahí es donde importarán los márgenes de ruido.

Lo primero que hay que notar es que el capacitor de bypass no tiene mucho que ver con lo que sucede para las transiciones 1-0. Dejaremos el tema del rebote en el suelo para otra pregunta.

Lo segundo es que para las transiciones 0-1, la ruta de la corriente va del condensador al controlador, y regresa al condensador de la ruta de retorno de la señal. Entonces, en este caso, lo que es crítico es la ruta desde el capacitor al pin Vcc del chip de conducción, y desde el plano de tierra (está utilizando un plano de tierra, ¿verdad?) Al capacitor.

Por supuesto, si está haciendo filtros analógicos, o potencia, o algo más, debe buscar los bucles actuales y hacer un análisis de su situación específica para saber cómo optimizar su diseño de derivación.

Para referencia, aquí está la respuesta original a la pregunta:

  

La conexión más importante es entre el lado de suministro de la   Condensador y el pin de alimentación del chip.

     

Las mayores corrientes transitorias en la mayoría de los circuitos integrados están relacionadas   a la conmutación de los pines de salida. Cuando un pin cambia de bajo a alto,   se extrae un pulso de corriente de   El suministro externo del chip para cargar el nodo de salida, que incluye   la capacitancia de la traza de PCB y la puerta de entrada del siguiente chip.   Esta corriente es suministrada principalmente por el condensador de desacoplamiento.

     

Tenga en cuenta que esta corriente "regresa" al extremo de tierra del capacitor   NO por el pin de tierra del mismo chip, sino por el PCB   El plano de tierra y los pines de tierra del chip (s) que está conduciendo.   Por esta razón, no es particularmente importante que haya una   Conexión a tierra corta entre el chip de accionamiento y su condensador   pero es importante que el condensador esté unido tan directamente como   posible para el plano de tierra de PCB.

     

Cuando una salida cambia de alta a baja, la capacitancia del   El nodo de salida debe estar descargado, lo que provoca otro pulso de corriente.   Sin embargo, este impulso no implica en absoluto el condensador de desacoplamiento.   En cambio, fluye desde la capacitancia del nodo de salida, a través de la   transistor desplegable y en el plano de tierra, donde se "devuelve"   al otro extremo de la capacitancia del nodo distribuido. Es por esto que la   Los pines de tierra de todos los chips deben estar unidos lo más directamente posible.   al plano de tierra de PCB.

Si alguna parte de esto no está clara, me encantaría ampliarlo según sea necesario.

En un mundo ideal, ambos cables de los condensadores de desacoplamiento deben ser lo más cortos posible y estar lo más cerca posible de las clavijas de suministro del circuito integrado.

Ahora, dicho esto, dado que muchos chips lógicos utilizan especificaciones de umbral que siguen el antiguo estándar TTL donde los márgenes de ruido cerca de la tierra son menores que los de VCC o VDD, es conveniente tener mucho cuidado para mantener el ruido en el bus GND. Por lo tanto, si tiene una condición no ideal y es necesario que el condensador de derivación tenga una compensación de donde una conexión tiene que ser más larga que la otra, entonces será apropiado favorecer la conexión más corta en el lado de GND del condensador. / p>

Si un circuito utiliza todos umbrales lógicos de tipo CMOS en los que los márgenes de ruido en GND y VDD son los mismos, es mejor intentar equilibrar la longitud de conexión del capacitor de bypass en ambos lados.

Desea que las conexiones ambas sean lo más cortas posible; Si no puede hacerlos cortos , una alternativa aceptable es "zigzaguear" la energía y las rutas a tierra al capacitor en lugar de usar trazas T para "apilar" la conexión. Esto pone la inductancia de la traza en serie con la traza de potencia , donde puede actuar para suprimir el ruido, en lugar de hacerlo en serie con el capacitor, donde solo actúa para hacer que el capacitor sea un filtro menos efectivo.