analizando el desacoplamiento de la potencia de la unidad

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Estoy analizando los esquemas de la placa de descubrimiento STM32F429, específicamente el circuito de suministro de energía, aquí está:

Tengoalgunaspreguntasquenopuderesolverpormímismo:

  1. LoscondensadoresC26yC25soncondensadoresdetantalio(usadosantesdelpindesuministrodelADC),son1uF,peroporotroladoloscondensadoresC42yC41tienen2.2uFysontapascerámicasbaratas(seusanparaelreguladordevoltajeinterno).Lapreguntaes:¿porquéusancondensadoresdetantalioantesdeADC?¿Puedoenchufarcondensadorescerámicosoelectrolíticosdealuminio?Eltantalioescostosoymuchaspersonasdicenquenosonconfiables,básicamenteencualquierforolagentedicealgoasícomo"manténgase alejado de las gorras de tantalio". ¿Qué implicaciones tiene el uso de condensadores electrolíticos cerámicos o de aluminio (o incluso electrolitos de orificio pasante) en el desacoplamiento de ADC?
  2. La entrada de alimentación del ADC es básicamente una red pi (suponiendo que tenemos un límite cerca del suministro) con la excepción de que no tenemos 1, sino 4 capacitores. ¿Por qué no usar solo dos condensadores (grande y pequeño para cubrir más frecuencias que se derivan a tierra)? Poner dos pares de condensadores idénticos parece redundante, tendría sentido usar diferentes valores como dice Dave .
    Ya no es relevante, ver comentarios.
  3. Esta pregunta es más genérica, no solo para este esquema. A menudo, cuando se trata de inductores, la gente simplemente dice "Oh, y aquí tenemos el inductor". Me fascina cómo la gente trata los inductores como si pudieras reemplazarlos con cualquier cosa. ¿Qué tan grande debe ser el inductor? ¿"Cuenta" significa que esto no es en realidad un inductor, sino una cuenta de ferrita? ¿Es realmente tan irrelevante y puedes poner cualquier cosa que tengas, no importa si son 10 uH, 10000 uH o una pequeña cuenta de ferrita?
pregunta ScienceSamovar

1 respuesta

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Los condensadores tienen características inversas entre C y ESR, de modo que C * ESR = T es constante para el mismo diseño (material, tipo, tamaño, voltaje).

Hay muchos tipos y me parece útil explicar la ESR baja en términos de esta constante de referencia, T. Este tiempo es el más rápido que puede esperar para cargar o descargar el capacitor. Si pulsa un poco más corto, se comporta más como un valor de resistencia bajo. Lo ideal sería que fuera cero, pero a medida que los límites se hacen más pequeños en C, el ESR aumenta y viceversa.

Considerando que la tecnología de la tapa ha mejorado a lo largo de las décadas, la norma actual es:

  • T = 100 µs: uso general de 10,000 µs (mayúsculas y minúsculas)
  • T = 10 -100 µs ESR bajo
  • T = 0.01 a 10 us ESR ultra bajo

(el problema con algunas tapas ESR ultra bajas es el costo en grandes valores de plástico y el ruido microfónico en cerámica en suministros analógicos, que pueden ser "escuchados" por los ADC) La cerámica COG / NP0 está libre de ruido pero a menor k.

Ahora simplemente fui a DigiKey y busqué las tapas de Tantalum 1uF y las clasifiqué por el ESR más bajo, con "-" en la parte superior de la lista (no especificado)

El primer artículo fue KEMET T491A serie 1206 SMD $ 0.34 (1) con ESRmax = 10.
enlace

Luego verifiqué el mismo resultado de ROHM 603 SMD.

Hay variaciones de ESR con calificaciones V.

Entonces busqué alum elect. gorras y en 1uF. Aquí, el ESR que se incluyó, osciló principalmente entre 95 ~ 415Ω con excepciones hasta 0,41 (0 acciones y 3k MOQ), 5 & 12

  

Conclusión, puede tener cuidado y encontrar un límite inferior de ESR, pero si dicen Tantalum, es por una buena razón, ya que los tipos sólidos son consistentemente bajos de ESR y no más costos en general. El Tantalum sólido siempre ha tenido una ESR baja a diferencia de Alum, por lo que no es necesario que se anuncien como tales.

El cordón de ferrita aumenta la impedancia de la pista > 50MHz (que incluye el espectro de corriente DRAM).

  • Si la especificación de la perla dice 50 -100 ohmios, entonces se pone "JUSTO" en el límite de 1 ES del indicador de ESR bajo, entonces este ruido de ondulación se atenúa de 5: 1 a 10: 1 y luego aún más con el límite de 0,1 uF.

El Vss analógico necesita que la ondulación sea baja para el Vref de ADC. La ondulación se puede medir con un pasador de sonda de 10: 1 de corto alcance y un clip o resorte para gnd < 1 cm para evitar un bucle de tierra inductivo en la sonda > 10MHz.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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