एनालॉग आईसी के लिए डिकॉपिंग कैप आवश्यक हैं (जैसे LM339, LM324…)?


12

अक्सर डिजिटल तर्क के लिए 100n से 1 placedF डिकूपिंग कैप्स को आईसी आपूर्ति लाइनों में रखा जाता है।

एनालॉग सर्किटरी के लिए, जब डिजिटल माइक्रोकंट्रोलर और डिजिटल लॉजिक द्वारा भी साझा किया जाता है, तो क्या डिकूपिंग आवश्यक हैं?

मैंने उन्हें कभी नहीं रखा और कोई परेशानी नहीं हुई, लेकिन मैंने अभी तक उत्पादन सामग्री नहीं बनाई है, इसलिए बहुत अनुभव नहीं होगा।

जवाबों:


12

उत्पादन के लिए एक मिश्रित संकेत वातावरण में जिसे एफसीसी पास करना है, हां बिल्कुल।

अधिक विशेष रूप से, आपको जो करने की आवश्यकता है वह आपके वर्तमान उपयोग को देखते हैं, जो आवृत्तियां मौजूद होंगी, और यह निर्धारित करेगी कि आपूर्ति पर उन आवृत्तियों को कम करने के लिए आपके समग्र बिजली आपूर्ति समाई की क्या आवश्यकता है। अन्यथा आप आपूर्ति विमानों पर बज रहे हैं जो कि एक बड़ी ईएमआई समस्या हो सकती है।

आप पीसीबी स्टैक अप से कुछ समाई लेंगे, यह मानते हुए कि आपके पास पावर और ग्राउंड प्लेन हैं। तब आप आमतौर पर अपने लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए एक आवश्यक समाई और कैपेसिटर के आकार के साथ आएंगे।

उदाहरण के लिए आप कुछ के साथ आ सकते हैं:

  • 30 0.1uF 0603 अधिकतम
  • लीड लगाने से बचने के लिए 30 10nF 0402
  • 5 10uF टैंटलम

फिर इन्हें तार्किक तरीके से चारों ओर छिड़कें। 1 0.1uF और 1 10nF प्रति पावर पिन। प्रमुख आईसी प्रति एक या छोटे वर्तमान / एनालॉग आईसी के एक खंड के पास।

मिश्रित सिग्नल डिज़ाइन के साथ आपको हमेशा यह याद रखना होगा कि सिर्फ इसलिए कि एक सिग्नल कम आवृत्ति एनालॉग है फिर भी आपको इसे ईएमआई खतरे के रूप में मानना ​​होगा। आपके सिस्टम के बाकी हिस्सों से उस सिग्नल पर ट्रांजिस्टर होंगे चाहे आपका अलगाव कितना भी अद्भुत क्यों न हो।

न केवल यहां उच्च गति के बारे में बात कर रहे हैं। 25Mhz घड़ी के साथ एक प्रणाली और आसानी से इन मुद्दों पर है और FCC बहुत बुरी तरह से विफल (मुझ पर विश्वास करें: 0)


दो चीजें मैं जोड़ूंगा। 1) यदि आप अपने पीसीबी पर 0402 फिट नहीं कर सकते हैं, तो आप इस स्तर को दरकिनार कर सकते हैं। अंगूठे का नियम आम तौर पर "सबसे बड़े समाई का उपयोग करें जिसे आप किसी दिए गए पैकेज के आकार के लिए खर्च कर सकते हैं" जब तक कि आप अधिष्ठापन के बारे में पागल नहीं होते।
अज्ज ४१०

DOH। 2) पावर इनपुट कैप के रूप में उपयोग किए जाने पर टैंटलम कैप से सावधान रहें। वे वृद्धि धाराओं को पसंद नहीं करते हैं।
अज्ज ४१०

आपका पहला बिंदु EMI / शोर तरंग को कम करने के लिए बायपास करने के लिए लागू नहीं है। पावर पिन पर आप कर सकते हैं सबसे बड़ी टोपी को चिपकाने के बजाय, आपको उन आवृत्तियों को देखने की ज़रूरत है जो आपकी अपेक्षा से अधिक हैं और कैपेसिटर का चयन करें जो उन आवृत्तियों पर न्यूनतम प्रतिबाधा रखते हैं। यह द्वंद्वात्मक, पैकेज, निर्माण और धारिता पर निर्भर करता है। यदि आपका 25Mhz सिस्टम क्लॉक से निपटने में आपकी खतरे की आवृत्ति 25,75,125,175,225 होगी। 0.1uf आमतौर पर कम अंत को कवर करने के लिए चुना जाता है और 10nF आम तौर पर 80-300mhz या तो से प्रभावी है।
मार्क

जिस तरह से मैं दृष्टिकोण करता हूं वह मेरी डिकॉउलिंग आवश्यकताओं की पहचान करने के लिए है, आकार और आवृत्ति प्रतिक्रिया दोनों में। तो मुझे लगता है मुझे पता है कि मुझे 0 से 250mhz तक कवरेज की आवश्यकता है, मैं हमेशा ग्राउंडिंग में कैप के परिणाम का चयन करता हूं जो हमेशा <0.1ohm होने के कारण प्रतिबाधा होती है। X7R डायलेक्टिक, 0.1uF और 10nF के साथ मानक MLCC का उपयोग करना मुझे 4Mhz से 250Mhz तक अच्छी तरह से कवर करता है, जहां सबसे अधिक चिंता का विषय है। ऑडियो रेंज में नीचे, <20khz मिट्टी के ESR थोड़ा बढ़ जाता है ताकि इलेक्ट्रोलाइटिक का उपयोग करना फायदेमंद हो, यह टैंटलम या एल्यूमीनियम हो। इस प्रकार इनका उपयोग कम आवृत्ति वाले थोक बाईपास के लिए किया जाता है।
मार्क

फिर आप यह पता लगाते हैं कि विभिन्न आपूर्ति पर वर्तमान ड्रॉ के आधार पर आपको कितने समाई की आवश्यकता है। यदि आप वर्तमान ड्रा को जानते हैं तो आप प्रतिनिधित्व प्रतिरोध को जानते हैं और वांछित तरंग कटौती के लिए आवश्यक समाई की गणना कर सकते हैं।
मार्क

6

यह वास्तव में आपके द्वारा उपयोग किए जा रहे IC पर निर्भर करता है। आम तौर पर उच्च बैंडविड्थ एक एनालॉग डिवाइस में अधिक महत्वपूर्ण बिजली की आपूर्ति डिकॉप्लिंग हो जाती है। अधिकांश समय विभिन्न उपकरणों के लिए डेटा शीट आपको एक संकेत देगा कि क्या आवश्यक है। किसी भी उच्च गति एम्पलीफायर या तुलनित्र दोलन के लिए अतिसंवेदनशील हो सकते हैं यदि सही ढंग से बाईपास नहीं किया गया है।


4

तुल्यकारक और op-amps जैसे एनालॉग आईसी को निश्चित रूप से decoupling की आवश्यकता होती है, खासकर यदि वे हिस्टेरेटिक स्विच के रूप में उपयोग किए जाते हैं। आप बहुत ही अजीब व्यवहार देख सकते हैं (राज्यों के बीच उछल-कूद काफी सामान्य है) अगर अच्छी डिकॉप्लिंग नहीं है और आपूर्ति पर कुछ एचएफ शोर है।

एनालॉग स्विचिंग पावर बैकग्राउंड से आना - अगर मुझे संदेह है कि ऑप-एम्प या कम्पैक्टर वह नहीं कर रहा है जो मुझे लगता है कि यह होना चाहिए, पहली दो चीजें जो मैं हमेशा देखता हूं: (1) एक डिकम्प्लिंग कैपेसिटर है, और (2) अगर वहाँ है, तो क्या यह लेआउट में एक अच्छी विद्युत स्थिति में है?


2

सेशन-एम्प्स पर डेकोपिंग कैपेसिटर के साथ विचार करने के लिए एक और बिंदु यह है कि उन्हें रेल से जमीन पर जाने की जरूरत है, न कि रेल से। उदाहरण के लिए एक ऑप amp +/- 5 V रेल के साथ प्रत्येक रेल से जमीन पर कैपेसिटर की आवश्यकता होती है। यह सुनिश्चित करेगा कि ऑप amp ने बिजली की आपूर्ति ठीक से तय की है।

आपको सिग्नल के रास्तों पर भी उनके पास होना चाहिए, उदाहरण के लिए फीडबैक रोकने वाले के एक छोटे संधारित्र से आपके ऑप सर्किट सर्किट को एक सिम्युलेटर से वास्तविक पीसीबी में शोर और दोलनों के साथ बदलने में मदद मिलेगी।


मैंने दोनों रेलों के एक के अलावा रेल से लेकर ग्राउंड कैप तक के सर्किट देखे हैं। क्या कोई रेल के पार लगाने का कोई फायदा है?
थॉमस ओ

कोई फायदा नहीं दोनों रेल के पार उन्हें डाल दिया। उन्हें जमीन पर रखने के लिए सबसे अच्छा है, क्योंकि यह रेल से वापस ग्राउंड प्लेन के लिए एक शोर मार्ग प्रदान करता है, क्योंकि यह आपका 0 V संभावित स्रोत है, और इसे वापस करने के लिए सब कुछ आवश्यक है!
स्मैशटैटिक

1

आमतौर पर मैं नहीं के साथ गया होता। डिजिटल सर्किट्री के लिए डेकोपिंग कैपेसिटर महत्वपूर्ण हैं क्योंकि वे राज्यों को स्विच करते समय उच्च धाराओं का उपयोग कर सकते हैं; संधारित्र तब उस वर्तमान लूप के आकार को कम करेगा, और यहां तक ​​कि स्रोत से ड्रॉ भी निकाल देगा। एनालॉग सर्किटरी के लिए यह एक समस्या से कम हो सकता है, हालांकि समय की वजह से यह एक समस्या है क्योंकि एनालॉग सर्किटरी आपूर्ति के शोर के कारण खराब परिणाम उत्पन्न करेगी। संवेदनशील एनालॉग सर्किटरी इसलिए अपनी आपूर्ति से अलग हो जाती है, संभवतः कैपेसिटर्स और इंडोर्सर्स के साथ चिकनी चीजों को बाहर करने के लिए।

मैं भी काफी अनुभवहीन हूँ, हालाँकि, जल्द ही बेहतर जवाब की उम्मीद है।

संपादित करें: वास्तव में बेहतर उत्तर थे। अफीम और विशेष रूप से तुलनित्र को डिकूप करें। खुशी है कि मैंने कुछ सीखा!


2
आपके उत्तर के लिए धन्यवाद और +1। LM339 जैसी डिवाइस हालांकि जल्दी बदल सकती है और इसकी वर्तमान खपत अलग-अलग हो सकती है। क्या कुछ स्थितियों में डिकम्पलिंग यहां आवश्यक होगा?
थॉमस ओ

1
आह, एक तुलनित्र। मैं तो कैपेसिटर शामिल करने की दिशा में झुकाव होगा; उन्हें चोट नहीं पहुंचनी चाहिए।
यान वर्नियर
हमारी साइट का प्रयोग करके, आप स्वीकार करते हैं कि आपने हमारी Cookie Policy और निजता नीति को पढ़ और समझा लिया है।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.