शोर उन्मुक्ति और decoupling के लिए आईसी पावर पिन कनेक्शन


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अन्य क्यू एंड ए थ्रेड्स पर बहुत बात की गई है कि डिकॉपिंग कैपेसिटर को आईसी से कैसे जोड़ा जाए, जिसके परिणामस्वरूप समस्या के दो पूरी तरह से विपरीत दृष्टिकोण हैं:

  • (ए) आईसी पावर पिंस के करीब जितना संभव हो उतने कैपेसिटर रखें।
  • (b) IC पॉवर पिंस को पॉवर प्लेन से जितना संभव हो सके कनेक्ट करें, फिर डिकूपिंग कैपेसिटर को जितना संभव हो उतना पास रखें, लेकिन vias का सम्मान करें।

पूरा पीसीबी डिजाइन से चित्रा Orcad कैप्चर और पीसीबी संपादक का उपयोग क्रैग मित्ज़र द्वारा किया गया है, जो पावर पिंस में से एक के लिए संधारित्र प्लेसमेंट के माध्यम से दिखा रहा है;  हालांकि आसन्न पावर पिन या तो दो समानांतर निशान के साथ जोड़ा जा सकता है या तो विअस या decoupling कैपेसिटर से वापसी धाराओं के लिए प्रेरक छोरों को कम करने के लिए और भी अधिक

[ क्रैग मित्जर ] के अनुसार , विकल्प (ए) एनालॉग आईसी के लिए बेहतर है। मैं इसके पीछे के तर्क को देखता हूं, जैसे कि इंडक्शन और डिकंप्लिंग कैपेसिटर एक कम पास एलसी फिल्टर बनाते हैं जो आईसी के पिन से शोर को दूर रखता है। लेकिन [के अनुसार टॉड एच। हबिंग ] के , विकल्प (ए):

[...] एक अच्छे विचार की तरह लगता है जब तक आप कुछ यथार्थवादी संख्याओं को लागू करते हैं और ट्रेडऑफ़ का मूल्यांकन करते हैं। सामान्य तौर पर, कोई भी दृष्टिकोण जो अधिक प्रेरण जोड़ता है (अधिक नुकसान को जोड़े बिना) एक बुरा विचार है। एक सक्रिय डिवाइस के पावर और ग्राउंड पिन को आम तौर पर सीधे बिजली के विमानों से जोड़ा जाना चाहिए।

विकल्प के रूप में (बी), [ क्रैग मित्जर ] (उपरोक्त आंकड़े के लेखक) का कहना है कि यह डिजिटल सर्किट के लिए बेहतर है, लेकिन वह यह नहीं समझाता है। मैं समझता हूं कि विकल्प (बी) में आगमनात्मक छोरों को यथासंभव छोटा रखा जाता है; लेकिन फिर भी, वे आईसी से स्विचिंग शोर को बिजली के विमानों में आसानी से प्राप्त करने की अनुमति देते हैं, जो कि मैं बचना चाहता हूं।

क्या ये सिफारिशें सही हैं? वे किस सटीक तर्क पर आधारित हैं?


EDIT: विचार करें कि IC से होते हुए संधारित्र की ओर जाता है और vias को यथासंभव छोटा रखा जाता है। उन्हें केवल चित्रण प्रयोजनों के लिए लंबे निशान के रूप में दिखाया गया है।


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कम आवृत्तियों पर यह ज्यादा मायने नहीं रखता है, और उच्च आवृत्तियों पर अजीब चीजें होती हैं, हालांकि, मैं अकेले एक कारण के लिए सभी सामान्य मामलों में विकल्प ए पसंद करूंगा। विकल्प बी में, थ्रू और कैपेसिटर के बीच के निशान में वर्तमान स्विचन पर स्पाइक के करीब शून्य से जाता है और संधारित्र को रिचार्ज करने के लिए एक स्विचिंग ऑपरेशन के अंत में रिवर्स करना पड़ता है।
ट्रेवर_जी

दूसरा विकल्प जो यहां नहीं दिखाया गया है वह है आईसी के तहत पॉवर प्लेन लगाना। जहां लेआउट बाधाएं इसकी अनुमति देती हैं, इससे पावर पिन के माध्यम से संधारित्र के समकालिक प्लेसमेंट की अनुमति मिलती है।
बहुपद

जवाबों:


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अतिरंजित मूल्यों के साथ कुछ बुनियादी सिमुलेशन चलाने से यह स्पष्ट होता है कि आप स्पाइक की ऊँचाई बनाम रिंग की ऊँचाई से व्यापार करते हैं।

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सर्किट ए के साथ आपको आईसी वीसीसी पिन और कम रिंग में स्पाइक कम मिलता है, और सर्किट बी के साथ, विपरीत सच है।

सर्किट बी में संधारित्र के ट्रेस में वर्तमान पर ध्यान दें हालांकि, यह उलट होता है।

दूसरा विकल्प जो आपने नहीं दिखाया है, वह आईसी के नीचे से पावर प्लेन को डालना है ताकि ट्रेस की लंबाई बराबर हो। यह आपको दोनों दुनिया का सर्वश्रेष्ठ देता है जैसा कि तीसरे प्लॉट में दिखाया गया है। फिर भले ही कैप लाइन में करंट पलट जाए।

उन रेखांकन से मैं वास्तव में सर्किट ए कहूंगा, डिजिटल के लिए बेहतर है क्योंकि प्राकृतिक किनारों को लहर की तुलना में अधिक समस्याग्रस्त है, और सर्किट बी एनालॉग के लिए बेहतर है। अंतत: C सबसे अच्छा है। लेकिन जब "बेहतर" जैसे शब्दों की बात आती है, तो राय खेल में आ जाती है।

अंततः, हालांकि, किसी भी तरह, आपको संधारित्र को कम करने के लिए कैपेसिटर और उनके बीच न्यूनतम निशान का उपयोग करके पास रखने की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए तंग पैड का उपयोग करके / संयोजन के माध्यम से जैसा कि पीफू के जवाब में बताया गया है।


आपके सिमुलेशन और अंतर्दृष्टि के लिए धन्यवाद। हालाँकि, अब मैं पहले से कहीं अधिक उलझन में हूँ कि क्या क्रमशः (ए) या (बी) एनालॉग और डिजिटल के लिए बेहतर हैं। आपका तर्क क्रैग मित्ज़र के ठीक विपरीत है। इसके अलावा, मैं पूछना चाहता था कि यह इतना बुरा क्यों है कि वर्तमान उलट जाता है। फिर से धन्यवाद।
andresgongora

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आपने मुझे उसी सिमुलेशन को चलाने के लिए प्रेरित किया, लेकिन पावर प्लेन में वोल्टेज को देखते हुए (मैंने आपके सर्किट में थ्रू और वोल्टेज स्रोत के बीच एक अतिरिक्त प्रारंभ करनेवाला जोड़ा, और वहां मापा गया)। सेटअप (ए) में कुछ तरंग हैं, लेकिन यह केवल 10mv के आसपास है। सेटअप (b) में समान तरंग है, लेकिन मुझे उच्च आवृत्ति पर लगभग -0.7V का एक विशाल वोल्टेज स्पाइक मिलता है। तुम पूरी तरह ठीक हो। (ए) डिजिटल के लिए बहुत बेहतर है, क्योंकि यह एचएफ के शोर को बिजली वितरण से दूर रखता है। इसके अलावा, (सी) जिसमें कम से कम अधिष्ठापन आईसी के लिए सबसे अच्छा प्रदर्शन करता है, लेकिन एचएफ शोर को बिजली वितरण से रोक नहीं सकता है।
andresgongora

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मैं ट्रेवर के परिणामों से सहमत हूं। विकल्प (ए) डिजिटल सर्किट के लिए बेहतर है।
गिल

@ गुइल की अनदेखी ओपिनियन (सी), दो स्वतंत्र निशान, और केवल (ए) और (बी) पर विचार करते हुए: ट्रेवर के परिणाम का अर्थ है कि मिट्जनेर और हबिंग (क्यू में उद्धृत लेखक) तब मधुमक्खी गलत लगते हैं, (ए) बहुत बेहतर प्रतीत होता है से (बी); सहज ज्ञान युक्त और अनुकरण में। हालांकि, मेरा मानना ​​है कि इस और भी बहुत कुछ है और इसका कारण है कि वे दोनों (बी) ओवर (ए) का प्रस्ताव रखते हैं। आखिरकार, उनमें से एक Orcad के लिए काम करता है ... क्या कोई अन्य स्रोत है जो मैं जा सकता हूं?
andresgongora

@Trevor_G मैंने आपके उत्तर को स्वीकार कर लिया है क्योंकि यह पूरी तरह से उचित लगता है और सिमुलेशन बहुत मदद करते हैं। मैं अभी भी थोड़ा उलझन में हूं कि अंतिम-परिणाम दूसरे (मेरे लिए आधिकारिक) लेखकों के विपरीत क्यों हैं। किसी भी स्थिति में, मैं आपके नेतृत्व का पालन करूंगा और सिमुलेशन के साथ खेलूंगा कि क्या होता है :) धन्यवाद
andresgongora

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सबसे कम अधिष्ठापन के लिए, स्किनी ट्रेस के अंत में कैप के किनारे जमीन के माध्यम से प्लेन को रखें। आप दो vias रख सकते हैं, प्रत्येक तरफ एक, यह और भी बेहतर है।

यहाँ छवि विवरण दर्ज करें

( स्रोत पढ़ें )

अब दिखाए गए सर्किट को देखते हुए, IC SOP या SSOP पैकेज में है, जिसका अर्थ है कि पैकेज के अंदर 5nH से अधिक बॉन्डवायर और लीडफ्रेम इंडक्शन है। बिजली लाइन में ट्रेस इंडक्शन का एक अतिरिक्त एनएच मायने नहीं रखेगा। यदि यह एक डिजिटल चिप है, तो चित्र के दाईं ओर के पैरों के निशान के साथ इष्टतम प्लेन डिकॉउलिंग प्राप्त की जाएगी, और आप आईसी के पावर पिन को कैप के पैड से जोड़ सकते हैं।

यदि यह एक डिजिटल समतल पर एक संवेदनशील एनालॉग चिप है, तो कैप सी से पहले एक रोकनेवाला और / या फेराइट को जोड़ना बेहतर विचार है।


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तब कल्पना करें कि: (ए) मैं आईसी लीड के जितना संभव हो उतना करीब से कनेक्ट करता हूं, और ठीक इसके बगल में संधारित्र संधारित्र; और यह कि (बी) मैं ठीक वैसा ही करता हूं लेकिन दूसरे तरीके से। अब निशान जितना संभव हो उतना कम हो जैसा कि आपके आंकड़े (न्यूनतम अधिष्ठापन) में दिखाया गया है। अब, बिजली के विमानों को रखने के लिए कौन सा विन्यास बेहतर है जितना संभव हो शोर को स्विच करने से रोक दिया जाए? यही वह जगह है जहां मैं वास्तव में भ्रमित हो जाता हूं। धन्यवाद :)
andresgongora
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