Bu kadar psikopatliga gerek var mi? Dekupaj kondansatorleri cipin Vdd pinlerinden ne kadar uzaga konabilir?

[Mikro Step]

Asagida 4 lu pakette bir opamp beslemesine ait Vcc/Vss baglantisi ve dekuplaj kondansatorlerini goruyorsunuz.
Bugune kadar PCB tasarimlarimda aynen boyle yaptim. Vcc ve Vss kapasitorleri hemen bacaklarin dibinde. Cipi de GND adasina oturttum.

Fakat bu yapi opampin diger direnc/cap leri icin bana cok az alan kalmasina, bu pasif elemanlar opamptan biraz uzaklasmasina ve yollari dolastirmami zorlastirmaya neden oluyor.

Acaba cok mu psikopatca davraniyorum. Bu kapasitorleri 10mm uzaga koymam durumunda opampin davranisinda ciddi fark olusacak mi?
Bunu pahali cihazlarinizla deneysel olarak gozlemleyecek var mi?

Benzer psikopatligi MCU Vdd pinlerinde de yapiyorum. 100n lari MCUnun Vdd pinlerinin tam dibine kadar sokuyorum.

 

[ozkarah]

Genel kanı ne kadar yakın o kadar iyi. Besleme kısmında, SMD kapasitörümüz kalmadığı için geçici olarak, SMD kapasitöre göre yapılan padlere THT kapasitör takmıştık. Takarken de havyayla yaptığımızdan, kapasitör biraz havada, telleri biraz uzun kalmıştı. Gürültü seviyesi kötü çıkınca biraz kurcaladık. Kapasitörü mümkün olduğunca padlere yaplaştırınca (tellerini kısa tutunca) çok fark yaratmıştı (decoupling bile değildi).

Sizin devrede muhtemelen alt katmandaki GND katmanının parasitik etkisi vb sebeplerle bu kadar kötü etkilenilmeyecektir bence; ama o zamandan beri ben de minimum tutulmasına çalışıyorum.

 

[taydin]

Eğer entegrenin çektiği akım çok ani ve yüksek miktarda değişebiliyorsa (yüksek dI/dt) bypass kapasitörleri çok kritik olur. Çoğu dijital devrede durum budur. Ama böyle bir durum yoksa, çoğu zaman bypass koymasan bile devre çalışır.

 

[deneyci]

https://tinyurl.com/2ydtpjd4

Falstad simulasyonda 1 cm uzunlukta bakır hat yerine 1 cm çapında halka kullandım.

https://www.allaboutcircuits.com/tools/coil-inductance-calculator/

buradan induktans değerini buldum.40 nH yapıyor.

10 volt kare dalga verince 770 mv çıkış çıktı.
Osiloskopum yok. Doğru olup olmadığını bilmiyorum.

 

[czorgormez]

olaya birkaç farklı açıdan bakmak lazım:
- sonuçta o kondansatör ile opamp arasındaki yol bir indüktör çalışılan frekans yüksek ise etki edebilir ama birkaç mhz gibi frekanslarda anlamlı bir farkı olmaz.

- emc açısından ground içinde kesikler varsa bu epey bir olumsuz etki yaratıyor. hatta bir videosı vardı bulursam eklerim. tabi geçen akım miktarı da önemli.

burada aslında seçilen kapasitörün niteliği ve değeri yoldan daha önemli. mesela ghz bandında yükselteçlerde 100pf gibi decoupling kapasitörleri var. ben oraya 100nf taksarsam alet çalışmıyor. 100khz bandında çalışan bir opampa da 100pf taksam hiçbir faydası olmaz.

 

[czorgormez]

 

[Mikro Step]

Peki bahsettigim dekuplaj kapasitelerini cipten uzaga koyup ta olumsuzluk yasayanlar varmi?

Dip paketlerdeki TTL vs lojik cipler icin satilan soketleri dikkatlice incelerseniz 7-14\ 8-16 bacaklarina kolaca baglamak icin silindirik 100n yerlesecek oyuk gorebilirsiniz. (Bu oyuk her sokette yok.)

Bahsettigim soket bu degil ama bulursam onu da ekleyeyim.

 

[Sercan]

Peki bahsettigim dekuplaj kapasitelerini cipten uzaga koyup ta olumsuzluk yasayanlar varmi?

Ben yaşadım. Moldcell (Turkcell Moldoya) için birbirinin aynı iki çekiliş makinesi yapmıştım. PIC ile hava motorunu üfletip, topları döndürüyordum sonra da selenoidler ile aşağı düşen toplardan en öndekini çıktı olarak veriyordum.

İlk cihaz sorunsuz çalışırken ikincisi çalışmıyordu. Birbirini aynısı olan iki kartında Bypass kondansatörü vardı. Dolayısıyla sorunu bulmam 2 günden fazla sürdü. Bu süre çok görünmeyebilir ama makineleri o haftasonu ucağına yetiştirmem gerektiği için öyle olmadı.

Neyse sorun şuydu, kondansatörler PIC'in hemen bitişiğinde ama yan tarafında duruyordu. Buradan söküp doğrudan alt kısıma lehimleyince sanki günler yel değirmenleriyle kavga etmişim gibi bir anda herşey çok iyi çalışmaya başladı. Paylaştığın resimdeki gibi bir soket kullansaydım böyle bir sorun olmazdı.

 

[132kHz]

peki stm32f0 mikrodenetleyicinin dekuplaj kondansatörü için 1.8 milimetre yeterli midir yoksa hala uzak mıdır

Emin olamadım daha da yaklaştırabişirim ama yaklaştırmalı mıyım ?

 

[Mikro Step]

Ben de bunu soruyorum. Ben oyle bir yaklastiriyorum ki kondansator MCU pinine dogrudan dokundu dokunacak.
Eger calistigimiz frekanslarda bu abarti oluyorsa ben de 1 cm uzaga koymak isterim.

Gerci asagidaki link aslinda cevabi veriyor.

PCB cok da sart degil.

Yeni arastirma konum icin uzerinde calisacagim prototip. MCU da beslemesinin ADC olcumumune olan etkisi konusunda bir calismam. PCB gercekten onemli mi? Analog besleme pininin dogrudan VDD'ye baglanmasi, RC ve LC filitre uzerinden beslenmesi ve bunun ADC sonuclarina olan etkisi...

mekatronik.org

 

[132kHz]

aslında bir harware in the loop sistemiyle önce kondansatörü dibine dayayıp stabil halde kodu geliştirilmiş bir pcb yi doğruladıktan sonra kapasitörü milim milim kaydırarak sorun çıkacak noktayı tespit edebilsek fena olmazdı

 

[132kHz]

Hazır konu dekuplajdan açılmışken
805 bir dekuplaj kondasatörü ile 603 bir dekuplaj kondansatörü arasında fark olur mu
Butün kapsiteleri 603 e dönüştürmeyi düşünüyorum ama bilemedim değer mi

 

[taydin]

Küçük kapasitörün voltaj dayanımı daha düşüktür. Bir de SMD kapasitörlerin kapasitesi voltajla ciddi ölçüde azalıyor. Şu konuyu gördüm

Why does capacitance value changes with applied voltage?

I searched many forums and papers on google and haven't came up with anything. Even asked my teachs and they did not know. One said something about piezo effect but she was not sure about it. So he...

electronics.stackexchange.com

 

[132kHz]

Küçük kapasitörün voltaj dayanımı daha düşüktür. Bir de SMD kapasitörlerin kapasitesi voltajla ciddi ölçüde azalıyor. Şu konuyu gördüm

Why does capacitance value changes with applied voltage?

I searched many forums and papers on google and haven't came up with anything. Even asked my teachs and they did not know. One said something about piezo effect but she was not sure about it. So he...

electronics.stackexchange.com

32300 eklentisine bak

;u konuda da tam kapasitans gerilim ilişkisini okuyordum https://mekatronik.org/forum/threads/pcb-cok-da-sart-degil.3913/page-2

tek fark gerilim ise 3.3 voltda dekuplaj ve filtre amaçlı 603 kullanmamda sakınca yoktur sanırım
gerilim konusunu hala araştırıyorum ama kısa vadedeki tasrımlarımda zaten gerilim seçimi elimde değil depoda kaç voltluk stok varsa onu kullanacağım mecbur

peki dekuplaj haricinde yine beslemeye stnin onerdiği 4.7 uF ve 1 uF kondansatörleri ekleyeceğim bunları da 603 kullanabilir miyim bir dezavantajı var mıdır

 

[taydin]

ST işlemcinin dekuplajı çok kritik değildir, o yüzden sadece uygun kapasite değerini makul yakınlıkta ST ye bağlamak yeterli olur diye düşünüyorum. Belirleyici olan, çalışma sürecinde o işlemcinin çektiği akımda ne kadar değişkenlik oluyor. Çok kritik olan yer örneğin desktop işlemcilerin dekuplajı. Buralarda çok özel kapasitörler kullanılması gerekir, çünkü belli bir anda 1 mA çeken işlemci, 1 μs sonra 30 A talep edebiliyor!

 

[Mikro Step]

Bir test duzenegi olusturup deneme yapalim.

Simdi hatirliyorum, bir dokumanda okumustum. Kapasitor ile digital cip arasindaki mesafe uzadiginda RFI yayilim da artiyordu.

 

[taydin]

EMI problar lazım o testi yapmak için.

 

[Mikro Step]

EMI kismi beni ilgilendirmiyor. Ben kapasitorun cipten uzaklastikca cip bacaklarindaki voltaj cokmesi ile ilgileniyorum.

Bu da ps cozunurlukte scop istiyor. Elimdeki scopla ne kadar inceleyebilirsem artik.

 

[taydin]

Ona şöyle bir test yapmak lazım o zaman: en fazla 0.5 A çekiyorsa ST işlemci, dekuplaj kapasitör ile işlemci arasına 0.1 Ω şönt direnç koyarız. Burada düşecek olan voltaj, işlemcinin güvenli çalışma marjları arasında kalacaktır, dolayısıyla işlemcinin çalışmasını etkilemeyecek. Ama bizim yüksek çözünürlüklü bir osiloskop ile ölçüm yapmamıza izin verecek.

Tabi uygun bir program yazıp worst case akım değişimini üretmek lazım. Bunu da nasıl yaparsın bilmiyorum.

 

[Mikro Step]

Aslinda bu is icin scop kullanmaya da gerek yok.

Bir FF devresi kurulur. FF'a 1 yuklenir. FF beslemesine paralel bir direnc baglanir ve anlik yuksek akimlar cekilir.
FF cikisi 1'den sifira dustugunde kapasitorun yeri uygun degil demektir.

FF'a sifir da yuklemek gerekebilir. FF poweri verildiginde cikis 1 mi sifir mi oluyor 10 kere 100 kere denenir.
Cogunluga bakarak FF'a 1 mi sifir mi yuklenecegine karar verilir.

Zaten en kotu senaryo, power cokusu ile islemci resetlenmezken MCU icindeki bazi FFlarin konum degistirmesi durumudur.

Bilgisayarlar da hata yapar soyleminin arkasindaki gercek de bu.