[Plain 169]

Вкратце — особенности конструкции, отказоустойчивость. А насчёт научить студентов давиться из-за пары рублей экономии там, где это себе много дороже и попросту опасно,— могу лишь привести пример той японской АЭС, на которой был всего один и ничем не прикрытый насос.

[Michael58 2]

Ещё ошибка — общий провод должен идти не шиной, а звездой, с центром в одноимённой ноге МК.

 

Интересный совет. А я всю жизнь думал что центр звезды должен быть в точке подсоединения блока питания.

 

[zhevak 0]

Вкратце — особенности конструкции, отказоустойчивость. А насчёт научить студентов давиться из-за пары рублей экономии там, где это себе много дороже и попросту опасно,— могу лишь привести пример той японской АЭС, на которой был всего один и ничем не прикрытый насос.

А жаль! Я надеялся услышать нечто другое. Более конкретное что-ли, а не высокопарные слова про космос и атомные электростанции.

 

Но Вам все равно спасибо! Вот когда мы будем делать ответственное оборудование для атомных реакторов, то я непременно воспользуюсь Вашим советом. А пока, мы изготавливаем изделия, в которых используем "динозавров". Пока наши изделия поливают грядки с огурцами и работают на производстве в качестве испытательных стендов, никому ничего страшного не грозит, и внезапный отказ оборудования ни к чему серьезному не приведет.

 

К стати-и-и!.... огромная масса фирм, которые все еще используют динозавра 34063 в своих изделия и ни о чем не догадываются. Беда ведь! Надо поднимать народ... Ужас, ужас!

[igorle 0]

Вот в этом и проблема — первый вообще не нужен, а последнего на фото не видно вообще, тогда как он по всем бумагам должен находиться в непосредственной близости к ногам питания МК, а с учётом того, что у выбранного корпуса эти ноги и так самые длинные, то непосредственно припаян к ним.

Керамический конденсатор припаян между ног. Можно увидеть на фото "вид снизу"

Я не знал как работает вставка картинок на этом форуме, поэтому сделал маленькое фото. Следующий раз учту - буду выкладывать с большим разрешением.

 

2. Почему не имеет смысла устанавливать конденсатор большой емкости на выходе линейного стабилизатора?

Чтобы ответить на этот вопрос, нужно задать другой -- для чего мы вообще устанавливаем его туда. Конденсатор на выходе стабилизатора нужен не столько для подавления оставшихся пульсаций на выходе стабилизатора, сколько для других целей.

Конденсатор стоит для сглаживания пульсаций (помех). Тип конденсатора определяет частотный диапазон. Если у меня два электролита - один 10 мкФ, второй 1000 мкФ. На низких частотах ведь 1000 будет сглаживать лучше, чем 10?

 

Я полагал что нет такой помехи, которую бы 10 мкФ отфильтрует лучше чем 1000 мкФ (при условии что оба конденсатора одинакового типа) Я прав?

Аналогично про керамику - я полагал что нет такой помехи которую 10 нФ отфильтрует лучше чем 0.1 мкФ, если оба конденсатора керамические.

НЕУЖЕЛИ Я БЫЛ НЕ ПРАВ В ЭТОМ???? В массе статей говорится в каком диапазоне работют конденсаторы каждого типа. Но я нигде не встречал упоминаний о зависимости рабочего диапазона от емкости. Поэтому я считал что теоретически идеальным решением будет 1 Фарада электрот + 1 Фарада керамика (я говорю о стабилизации напряжения, опуская переходный процесс при включениии...)

 

Вот полезная статья

 

http://eewiki.ru/wiki/Помехоустойчивые_устройства

 

И еще совет - если автор не планирует детально заниматься электроникой, не стоит лезть в эти дебри.

А если планирует - то успехов ;)

Отличная статья. Спасибо.

 

По поводу моих планов. Я двадцать с лишним лет не занимался электроникой. Да и тогда не долго и не серьезно. Несколько месяцев назад друг показал мне MSP430 и другие подобные контроллеры. Я поражен тем что вижу. Сегодня есть микросхемы, которые заменяют огромные блоки электронники, что мы ваяли тогда.

Я могу в одиночку спроектировать печатку и за десять долларов сделать десять образцов.... Тогда для этого нужен был штат специалистов и доступ к производству.

Я просто наслаждаюсь этими возможностями и пытаюсь автоматизировать все что вижу у себя дома :) Неплохое хобби?

Пока я для удовольствия сделал LED экран (из четырех матриц 5х7) с бегущей строкой, и теперь вот упражняюсь с насосом и горячей водой.

[tAmega 0]

Не надо писать красным, это все равно что крик, а чего кричать, Вы по прежнему не правы. И таки да, конденсатор на 0.1uF отфильтрует помеху лучше чем на 10uF, согласен с высказавшимися товарищами. Дело тут в ... корпусе конденсатора. Полная модель кондесатора состоит из последовательно соединенных резистора, индуктивности и конденсатора. http://elektr0teh.ru/ekvivalentnye-sxemy-komponentov/

Крупногабаритный конденсатор с большой внутренней индуктивностью для импульсной помехи будет представлять из себя просто килоомное сопротивление, и уже все равно какой величины там конденсатор. В то же время мелкий конденсатор в корпусе 0603 с маленькой индуктивностью будет представлять для помехи конденсатор 0.1uF подключенный через сопротивление в несколько ом. Почему я равняю индуктивность и сопротивление это отдельная тема, но суть в следующем, индуктивность всегда старается превратиться в бесконечно большое сопротивление для изменяющегося тока. А импульсная помеха это и есть как раз скачок тока. И чем круче фронты этого скачка, и чем больше собственно индуктивность, тем большее сопротивление представляет из себя индуктивность и более продолжительное время.

Именно поэтому в схемы всегда ставят в пару электролиты и керамику на 10, 100nF. Не из экономии денег, а потому что 10nF керамика однозначно эффективнее погасит импульсы помех, чем 10uF электролит.

Лучше всего это написано на сайтах Kemet и AVX, там целые тома про это дело написаны.

Практически вся теория выливается в теме микроконтроллеров в следующее. На каждую ногу питания по 1 конденсатору 0.1uF плюс один конденсатор 10uF на корпуc микроконтроллера.

Причем, конденсаторы 0.1uF размещать прямо у ног микроконтроллера, а большой 10uF можно в пределах 1..2см от микросхемы. И вот требование "прямо у ног" как раз и означает то самое снижение индуктивности. Потому что трассы на печатных платах тоже обладают индуктивностью. Тут еще один момент есть, неважно с какой частотой работает микроконтроллер, главное какие фронты у его буферов. Именно фронты порождают помехи. Но это отдельная тема. Короче не заморачивайтесь, ставьте по выше приведенному практическому правилу.

Еще момент, изучите внимательно доки на MSP430, и не оставляйть в воздухе JTAG разъем.

 

Вы еще про ПЛИС не знаете, там даже плату разводить не надо, а схемы можно менять как перчатки, только программу переписывай, и все тоже самое, целые электронные блока на аппаратном уровне. То есть можно туда впихнуть сам MSP430 и всю остальную схему. А на следующий день AVR и другую схему, а на третий день микропроцессор собственного производства. И я говорю не о программной эмуляции, а о реальном железном процессоре.

Ваш MSP430 это семечки...

[igorle 0]

Про красный - пардон. Я просто хотел выделить. Тема уже длинная и не уверен что все следят за ходом дискуссии. Исправить цвет не дает - только последнее сообщение мне разрешает редактировать.

 

Я, видимо, плохо сформулировал. Попытаюсь еще раз.

 

Я не сравниваю электролит с керамикой. Вопрос был - существует ли такая помеха, которую керамический конденсатор в корпусе 0805 емкостью 0.01 мкФ подавит лучше чем керамический конденсатор в корпусе 0805, но с емкостью 0.1 мкФ?

 

Про топологию все ясно. Спасибо.

Изменено 16 июля, 2012 пользователем igorle

[tAmega 0]

Конденсатор 0.01uF подавит более высокочастотную помеху по сравнению с конденсатором 0.1uF в том же корпусе.

В деле помех ключевой параметр это импеданс или полное сопротивление конденсатора. И оно меняется в полосе частот и значительно. Вот пример конеднсаторы Murata

6.8nF в корпусе 0805 http://www.murata.com/products/capacitor/d...219r72a682k.pdf

0.47uF в корпусе 0805 http://www.murata.com/products/capacitor/d...21br72a474k.pdf

0.22uF 0805 http://www.murata.com/products/capacitor/d...21br71h224k.pdf

2.2uF 0805 http://www.murata.com/products/capacitor/d...21br71e225k.pdf

 

Вот рисунок того чего у них там в частотной области. Выделено зелеными кружками. Чтобы быть честным я взял четыре конденастора. И верхние два рисунка показывают, что 6.8nF не очевидно лучше, по частотным параметрам, чем 0.47uF оба в корпусе 0805. Но даже тут видно, на частоте 60MHz импеданс конденсатора 0.47 примерно 0.4Ом а конденсатора 6.8nF как раз на 60MHz приходится пик миниума и равен 0.1Ом

 

Нижние два 0.22uF и 2.2uF более наглядно демонстрируют превосходство 0.22uF в диапазоне от 10MHz. Конденсатор на 2.2uF будет иметь сопротивление 0.1Ом и оно будет дальше только расти, при увеличении частоты сигнала или крутизне фронтов помехи, а вот импеданс 0.22uF на частоте 10MHz меньше 0.1 Ом и падает дальше вплоть до 15MHZ где у него пик минимума, а затем растет. Следовательно только благодаря конденсатору 0.22uF в системе импеданс будет на уровне 0.1Ом вплоть до частоты 35MHz, в то время как с 2.2uF это дело заканчивается на 10Mhz. Это наглядно показывает почему 0.22 лучше чем 2.2

 

Общий принцип такой, частота резонанса для емкости складывается из индуктивности корпуса и собственной емкости конденсатора. Чем меньше емкость, тем более высокая частота резонанса и тем дальше по частоте

расположен пик минимума импеданса. Поэтому ставят конденсаторы разной емкости, чтобы равномерно разместить "пики" минимумов по частотной области.

[igorle 0]

Спасибо огромное!!!

Вы развеяли мое давнишнее заблуждение.

 

[zhevak 0]

Я полагал что нет такой помехи, которую бы 10 мкФ отфильтрует лучше чем 1000 мкФ (при условии что оба конденсатора одинакового типа) Я прав?

Увы. Помеха помехе -- рознь. Да и конденсаторы не возможно сделать абсолютно одинаковые по всем параметрам, но разные емкости.

 

Аналогично про керамику - я полагал что нет такой помехи которую 10 нФ отфильтрует лучше чем 0.1 мкФ, если оба конденсатора керамические.

В цепях питания особо быстрых процессоров эти конденсаторы даже специально устанавливают -- и тот, и другой. Потому что один эффективен в одном частотном диапазоне, другом -- в другом. Для MSP430 можно обойтись только конденсаторами по 0.1 мкФ.

 

В массе статей говорится в каком диапазоне работют конденсаторы каждого типа. Но я нигде не встречал упоминаний о зависимости рабочего диапазона от емкости. Поэтому я считал что теоретически идеальным решением будет 1 Фарада электрот + 1 Фарада керамика (я говорю о стабилизации напряжения, опуская переходный процесс при включениии...)

Вы сказали ключевое слово -- "теоретически" и тем самым ответили на свой вопрос. Физические конденсаторы не так идеальны, как "теоретические".

 

По поводу моих планов. Я двадцать с лишним лет не занимался электроникой. Да и тогда не долго и не серьезно. Несколько месяцев назад друг показал мне MSP430 и другие подобные контроллеры. Я поражен тем что вижу. Сегодня есть микросхемы, которые заменяют огромные блоки электронники, что мы ваяли тогда.

Я могу в одиночку спроектировать печатку и за десять долларов сделать десять образцов.... Тогда для этого нужен был штат специалистов и доступ к производству.

Я просто наслаждаюсь этими возможностями и пытаюсь автоматизировать все что вижу у себя дома :) Неплохое хобби?

Пока я для удовольствия сделал LED экран (из четырех матриц 5х7) с бегущей строкой, и теперь вот упражняюсь с насосом и горячей водой.

И это очень замечательно! По-больше бы таких одержимых какой-то идеей людей!

 

Хочу еще прояснить вот какой момент. 20 лет назад, когда радиолюбители увлекались не микроконтроллерами, а усилителями и когда стабилизаторы приходилось собирать из транзисторов, а не покупать в виде микросхемы был актуален вопрос подавления пульсаций питающего напрядения. Вспомните, как мы боролись со 100-герцовкой в усилителях мощности? -- Радикальный способ: натолкать в УМ побольше электролитов. И оно работало.

 

Но мир изменился. Мир стал не аналоговым, а цифровым. Теперь незначительные низкочастотные пульсации питающего напряжения в цепях микроконтроллеров никого не смущают. Даже если они туда по какой-то причине прорвутся, цифровая техника будет продолжать работать. Это не усилители, где фон в динамиках считался чем-то сродни браку.

 

Основная проблема цифровых схем -- это очень короткие и очень мощные броски потребляемого тока при переключениях. Относительно низкочастотные стабилизаторы (типа 7805, которые способны работать до частот в сотню кГц) не успевают за бросками потребляемого тока микроконтроллеров (которые работают на единицах-десятках МГц). Поэтому, удобнее краткосрочные броски потребляемого тока обеспечивать за счет конденсаторов, в том числе и керамических.

 

Интегральные стабилизаторы (78хх, 1117, 29хх и другие) прекрасно справляются в подавлением пульсаций, которые приходят к ним на вход (с диодного моста), поэтому на выходе этих стабилизаторов мы практически никогда не увидим 100-герцовки. Даже если вообще не установим на выходе конденсаторов. Другое дело, что какая-то минимальная емкость (в районе 10 мкФ) нужна для запуска самого стабилизатора. Увеличение емкости на выходе стабилизатора не приведет к уменьшению "прорвавшихся" через стабилизатор пульсаций, но затянет фронт нарастания питающего напряжения. Об этом я уже говорил в самом начале темы.

 

Таким образом получается, что роль электролитического конденсатора, установленного на выходе стабилизатора, оказалась несколько другой, нежли в усилителях.

 

Емкости 10-100 мкФ на выходе стабилизатора более чем достаточно. Но, как уже не однажды отмечалось, для полного подавления ВЧ-бросков тока требуются керамические конденсаторы.

[Michael58 2]

To igorle: для вашего случая правильный выбор конденсатора по питанию или стабилизатора - это не самое главное, и не нужно на этом особо заморачиваться. Самое главное - это правильное подсоединение земляного провода. Дело в том что когда срабатывает реле, то из-за импульсной помехи вызванной возвратным током между пэдом земли микроконтроллера и землей источника питания возникает импульс напряжения, который обнуляет этот микроконтроллер.

[igorle 0]

2 Ariel зрите в корень :) - это именно то, что и решило мою проблему - перенос эмиттера транзистора ближе к входному питанию. Спасибо. И в любом случае - вся информация в этой ветке оказалась очень полезной для меня.