Jump to content

    

Параллельное включение блокировочных конденсаторов

15 нГ - это слишком много для SMD конденсатора. Думаю, 1 нГ - самое то.

15 нГ это примерно 15мм дорожки на ПП, между соседними блокирующими конденсаторами, например стоящими по разным сторонам контроллера. Обычное дело - двухслойка, земля более-менее цельная заливка на нижнем слое, а питание в виде тостых (1мм) проводников по верхнему слою, при нынешних размерах компонентов их можно считать "шинами" :)

Share this post


Link to post
Share on other sites
15 нГ это примерно 15мм дорожки на ПП, между соседними блокирующими конденсаторами, например стоящими по разным сторонам контроллера. Обычное дело - двухслойка, земля более-менее цельная заливка на нижнем слое, а питание в виде тостых (1мм) проводников по верхнему слою, при нынешних размерах компонентов их можно считать "шинами" :)

Saturn PCB для 1 мм ширины microstrip (дорожка над полигоном) дает около 2 нГ на 1 см.

Питание надо водить широкими проводниками. 1 мм - этого мало.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Saturn PCB для 1 мм ширины microstrip (дорожка над полигоном) дает около 2 нГ на 1 см.

1нГн/1мм это примерная величина парциальной индуктивности проводника без учета нижележащих полигонов.

С полигоном да, меньше, но опять же зависит от толщины платы, от качества полигона (наличия разрывов и ПО) и всего прочего (например проводник идет над краем полигона). Но и 2 нГн/см это вы как считали?? Вот что говорит ваш Saturn про стандартную двухслойку:

post-4576-1506419840_thumb.png

Т.е на 15 мм проводника в любом случае будет 7 нГн.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Я высоту не менял, как была 0,254 мм, так и оставил. Не обратил внимания. Для четырехслойки она такой и будет.

Насчет 1 нГ/мм - я тоже так всегда прикидывал для сигнальных цепей. Но в данном случае проводники питания можно и нужно делать гораздо шире.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Но в данном случае проводники питания можно и нужно делать гораздо шире.
Совет правильный, но в данном случае речь не об этом. Ну пусть там будет не 15 нГн, а 10 или 5, пусть даже для ровного счета индуктивность уменьшится в 4 раза, это значит, что частота резонанса увеличится в 2 раза, т.е вместо 10 МГц будет 20. Сам резонанс (или антирезонанс) никуда не денется от этого. :laughing:

Share this post


Link to post
Share on other sites
...индуктивность уменьшится в 4 раза, это значит, что частота резонанса увеличится в 2 раза, т.е вместо 10 МГц будет 20. Сам резонанс (или антирезонанс) никуда не денется от этого.

Станет намного менее заметным, поскольку раньше начнется действие конденсатора следующего (меньшего) номинала. Поэтому и логично ставить конденсаторы с небольшим шагом номиналов.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Станет намного менее заметным, поскольку раньше начнется действие конденсатора следующего (меньшего) номинала. Поэтому и логично ставить конденсаторы с небольшим шагом номиналов.

А вот симуляция с вами не согласна.

 

2 конденсатора 0,1мкФ + 10нФ, импеданс системы на первом антирезонансе при различных индуктивностях питания 7,4; 2,0; 1,1 Ом.

post-4576-1506430672_thumb.png

 

4 конденсатора 0,1мкФ + 10нФ + 1нФ + 100пФ, импеданс системы на первом антирезонансе при различных индуктивностях питания 7,7; 2,1; 1,2 Ом.

post-4576-1506430831_thumb.png

 

Особо разницы не вижу :laughing:

 

Ну и для сравнения связка из четырех конденсаторов 0,1 мкФ типа GRM188R71E104KA01 даёт следующие значения импеданса (на тех же частотах): 0,19; 0,1 и 0,074 Ом. Чувствуете разницу? :biggrin:

Share this post


Link to post
Share on other sites
А вот симуляция с вами не согласна.

2 конденсатора 0,1мкФ + 10нФ, импеданс системы на первом антирезонансе при различных индуктивностях питания 7,4; 2,0; 1,1 Ом.

4 конденсатора 0,1мкФ + 10нФ + 1нФ + 100пФ, импеданс системы на первом антирезонансе при различных индуктивностях питания 7,7; 2,1; 1,2 Ом.

Особо разницы не вижу :laughing:

А почему здесь должна быть разница? Одни и те же номиналы конденсаторов с "правильным" шагом.

Изначально речь шла про 1 мкФ + 0,01 мкФ. Вот там почувствуете разницу при разных индуктивностях.

Ну и для сравнения связка из четырех конденсаторов 0,1 мкФ типа GRM188R71E104KA01 даёт следующие значения импеданса (на тех же частотах): 0,19; 0,1 и 0,074 Ом. Чувствуете разницу?

Лучше бы на графики взглянуть. Тогда почувствуем по полной.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Лучше бы на графики взглянуть. Тогда почувствуем по полной.

Графики |Z(f)| для схем из поста Alexashka #22: 0,1мкФ + 10нФ; 0,1мкФ + 10нФ + 1нФ + 100пФ; четыре конденсатора 0,1 мкФ. Добавочные индуктивности везде 2нГн.

 

capacitor_impedance2b.png

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Прежде чем строить графики и тем более на базе графиков делать выводы, сделайте три вещи

1. Найдите полные модели S параметров конденсаторов, убедитесь что модели работают до 6ГГц ну или до 1ГГц минимум

2. Скомпилируйте модель печатной платы, тоже в S параметры при помощи софта который позволяет это сделать

3. Скомбинируйте модель печатной платы и модели конденсаторов в пакете моделирования типа HSpice и получите

честный график АЧХ.

А то уже вторая страница пошла в чем моделируется, как получены результаты непонятно.

Влияние стека печатной платы, которую тут не рассматривают, завалит любые package параметры просто на раз.

Без строгого подхода в такого рода делах все разговоры абсолютно лишены смысла, от слова совсем.

 

PS: Модели представленные пользователем Алексашка можно смело назвать взятыми с потолка, то есть да они вроде

как похожи на некий усредненный вариант, но этот вариант также далек от конкретной платы как Питер от Марса.

А Сатурн несерьезный пакеты для проверки работы PDN тем более до гигагерца.

 

И более того импеданс цепи питания тем более по сетке частот всегда имеет смысл рассмтривать только вместе

с потреблением тока конкретной схемой по этой же сетке частот. Если у Вас нет сетки потребления, Ваши графики

это конь в вакууме.

Альтера, за что ей большое спасибо предоставляет такую информацию.

В целом по теме вся эта возня лишена смысла в приложении к STM32F103. Там надо просто поставить

по паре конденсаторов 1+0.1 на каждый пин питания, и 10..100uF на весь чип и тупо забить.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Графики |Z(f)| для схем из поста Alexashka #22: 0,1мкФ + 10нФ; 0,1мкФ + 10нФ + 1нФ + 100пФ; четыре конденсатора 0,1 мкФ. Добавочные индуктивности везде 2нГн.

А еще покажите для 8 нГн. Будет с чем сравнить.

Share this post


Link to post
Share on other sites
А еще покажите для 8 нГн. Будет с чем сравнить.

Графики |Z(f)| для схем из поста Alexashka #22: 0,1мкФ + 10нФ; 0,1мкФ + 10нФ + 1нФ + 100пФ; четыре конденсатора 0,1 мкФ. Добавочные индуктивности везде 8нГн.

 

capacitor_impedance2b-8n_H.png

 

Edited by ims

Share this post


Link to post
Share on other sites
Прежде чем строить графики и тем более на базе графиков делать выводы, сделайте три вещи

1. Найдите полные модели S параметров конденсаторов, убедитесь что модели работают до 6ГГц ну или до 1ГГц минимум

2. Скомпилируйте модель печатной платы, тоже в S параметры при помощи софта который позволяет это сделать

3. Скомбинируйте модель печатной платы и модели конденсаторов в пакете моделирования типа HSpice и получите

честный график АЧХ.

А то уже вторая страница пошла в чем моделируется, как получены результаты непонятно.

Влияние стека печатной платы, которую тут не рассматривают, завалит любые package параметры просто на раз.

Без строгого подхода в такого рода делах все разговоры абсолютно лишены смысла, от слова совсем.

...

И более того импеданс цепи питания тем более по сетке частот всегда имеет смысл рассмтривать только вместе

с потреблением тока конкретной схемой по этой же сетке частот.

...

В целом по теме вся эта возня лишена смысла в приложении к STM32F103.

Вот так вот прям завалит даже на 20 МГц ?? Серьезно?

А как связано потребление тока и импеданс связки конденсаторов? :wacko: Эээээ..........

А как стыкуются ваши 6ГГц и STM32F103 ??

 

Ох уж эти критики...Вы бы лучше (если умеете по пунктам 1-2-3) привели результаты моделирования импеданса в "правильном" софте. Я думаю всем будет интересно, некая усредненная плата, несколько конденсаторов, трасса длинной...на ваш вкус :) ну может ТС оговорит более конкретные требования? Я например не считаю что нужно "поставить по паре конденсаторов 1+0.1 на каждый пин питания, и 10..100uF на весь чип и тупо забить", ибо цифровая часть зачастую соседствует с аналоговой, и чтобы помехи с "цифры" не лезли в аналоговую часть желательно их "закапсулировать" в цифровой зоне как можно лучше. В этом смысле конечно и трассировка цепей земли/питания играет важную роль, но и с конденсаторами хотелось бы разобраться, так как низкий импеданс в широкой полосе как раз помогает снизить пульсации от "цифры".

 

2 ims, спасибо, вроде всё совпадает по цифрам :)

Share this post


Link to post
Share on other sites
Графики |Z(f)| для схем из поста Alexashka #22: 0,1мкФ + 10нФ; 0,1мкФ + 10нФ + 1нФ + 100пФ; четыре конденсатора 0,1 мкФ. Добавочные индуктивности везде 8нГн.

Спасибо! Поучительно.

 

Еще хочу обратить внимание, что интересовать должен импеданс питания в точке подключения к выводу микросхемы, а не со стороны источника питания. Поэтому индуктивность проводника подводящего питание к конденсатору, ближайшему к выводу микросхемы, не должна учитываться. Важна индуктивность от конденсатора к выводу. Впрочем, зависит от того, где помеха наиболее опасна.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this