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Forum: FPGA, VHDL & Co. Stützkondensator bei CPLD's


Autor: Bastler (Gast)
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Hallo allerseits

Ich habe ein MAX II von Altera und will ein kleines board zum Basteln 
herstellen. Der Chip hat mehrere VCC+GND (VCCint+VCC_I/O). Laut 
Datenblatt gehört vor jedes Eingangspaar (<2cm) ein 10nF und max 3cm weg 
ein 100nF Stützkondensator. Chip und IO's haben alle 3.3V ausserdem habe 
ich nur eine Zuleitung und die Ausgänge steuern blos OP's(12V)und zwei 
LED an. Brauch ich wirklich 7!! Kondensatoren oder kann ich einen 
hinsetzen? z.B. auf dem Bottomlayer unter dem CHip->die Leitungslänge 
wäre ja nicht soo gross.
Besten Dank für eure Hilfe

Autor: Stütze (Gast)
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Tja, laut Datenblatt braucht es das. Dafür ist das Datenblatt da.

Die Erfahrung sagt mir, man kann mit geringeren Mitteln eine Lösung 
produzieren, die trozdem die allermeiste Zeit funktioniert.

Aber nicht unter allen Umständen funktioniert.

Also: Gehst Du auf "Nummer sicher" oder nicht, das ist hier die Frage.

Für eine Hobby-Schaltung würde ich durchaus erwägen, etwas sparsamer zu 
sein.

Grüße,
Mike

Autor: MaWin (Gast)
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CPLD sind schnell und haben viele schaltende Transistoren, also hohe 
Spitzenstromaufnahme.
Zwar schaltejn die Ausgänge mehr Strom, aber in der Summe überwiegt der 
Stromverbrauch durch die inneren Transistoren.
Daher ist auch bei wenig äusserer Last eine Stromversorgung nötig, die 
SCHNELL gegebenenfalls VIEL Strom nachliefern kann.
SCHNELL heisst, der Kondensator muss so dicht wie möglich (vergiss alles 
was weiter weg ist als möglich) dran und das geht mit 10nF besser als 
mit 100nF, und VIEL heisst, daß 100nF nicht reichen, sondern eben 0.7uF 
vorgesehen sind.

Autor: daniel (Gast)
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ich würde pads auf jeden Fall vorsehen .. ob du alle bestückst ..
und wie stabil das läuft, kannst du nacher herausfinden.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Bastler schrieb:
> Brauch ich wirklich 7!! Kondensatoren
Das kommt u.a. darauf an, wieviele FFs gleichzeitig schalten. Weil du 
das aber nicht abschätzen kannst, und sich das während des Designs auch 
noch ändern kann, würde ich die 10nF-Cs auf jden Fall alle vorsehen 
(btw: 0402 nimmt jetzt ja nicht wirklich viel Platz weg).
Und bitte die Reihenfolge beachten: Pin --> C --> GND/Vcc

> oder kann ich einen hinsetzen?
Das wird sicher nicht zuverlässig funktionieren...

MaWin schrieb:
> der Kondensator muss so dicht wie möglich
> (vergiss alles was weiter weg ist als möglich)
Das heißt auf gut deutsch:
Zuerst die Kondensatoren auf kürzestem Weg routen, dann die anderen 
Signale!
Sieh dir da mal die Fotos unten an:
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/14-Entkopplung

BTW: die angegebenen 2cm sind viel zu viel. Beim Layout gilt:
Each Millimeter has its Nanohenry
Und mit 40nH in Serie (2x20mm) nützt so ein 10nF-Kondensator nicht mehr 
viel...

Autor: schmitti (Gast)
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Dort  (http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/14-Entkopplung) gibt 
es zwar hübsche Bilder, die GND-Verbindung darf aber bzw. ist idR besser 
niederohmig direkt zu verbinden. D.h. GND ist über große Fläche oder 
dickere Leitungen direkt am Pin und die Kondensatoren stützen dann VCC 
und kleinere Leitungen versorgen die Stützkondensatoren auf der VCC 
Seite.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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schmitti schrieb:
> die GND-Verbindung darf aber bzw. ist idR besser
> niederohmig direkt zu verbinden.
Auf welcher Grundlage steht diese Regel?
(Mir sind da schon welche bekannt, die dann z.B. bei BGAs ganz gut 
greifen...)

> D.h. GND ist über große Fläche oder dickere Leitungen direkt am Pin
> und die Kondensatoren stützen dann VCC und kleinere Leitungen
> versorgen die Stützkondensatoren auf der VCC Seite.
Warum wird dann die Versorgungsseite nicht auch besser als Plane 
aufgeführt und direkt angebunden?

> und die Kondensatoren stützen dann VCC
Wogegen?

Autor: schmitti (Gast)
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Wenn GND so wie bei Dir angeschlossen wird, entsteht in dem 
Leitungsstück Kondensator-GND-Pin----CPLD-GND-Pin ein kleiner 
Spannungsabfall (wenn in dem "Loop" hohe Ströme fließen), der dann ggf. 
Ausgleichsströme über andere GND-Wege bedingt wenn der Pin nicht 
unmittelbar auf GND liegt.

Ich würde GND generell als großes möglichst niederohmiges Fundament 
anlegen und dort alle GND-Pins direkt auflegen. Die Versorgungs-Pins 
werden dann auf die Stützkondensatoren gelegt und die Stützkondensatoren 
werden dann mit der Versorgungsspannung versorgt - so jedenfalls nach 
der "reinen Lehre".

Autor: schmitti (Gast)
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Nach Deinen Bildern würde ich also
GND so anschließen wie im Bild "Falscher" bzw. "Am Falschesten" und
VCC so wie im Bild "Richtig"

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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schmitti schrieb:
> Nach Deinen Bildern würde ich also GND so anschließen
> wie im Bild "Falscher" bzw. "Am Falschesten"
> und VCC so wie im Bild "Richtig"
Warum unterscheidest du GND und VCC?

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