Abend, hab zwei kleine Verständnisfrage: 1. überall liest man, dass der Kondensator zur Stabilisierung der Eingangsspannung bzw. Versorgungsspannung VCC bei einem µC nicht zu weit von diesem weg sitzen darf... warum ist das so?? wie entstehen da störungen, wenn er weiter sitzt? 2. was ist genau der Unterschied zwischen der SPI mit 6pins und mit 10pins (gut bei den 10pins hab ich ne menge an GND-Support (warum?) - Leider steht bei den von mir durchgeschauten Artikeln nicht der Vor- oder Nachteil etc. da... Andreas
zu 1: Viele Digitalschaltkreise haben eine stark schwankende Stromaufnahme. Insbesondere kommen sehr kurze (Nanosekunden) Stromspitzen vor. Ohne Kondensator würde dies zu großen Spannungsabfallen auf den Versorgungsleitungen führen. Diese können Messfehler verursachen, oder im Extremfall auch einen Reset auslösen. Der Kondensator puffert die Stromspitzen ab, in seiner Funktion als Ladungsspeicher kann er die Stromspitzen übernehmen, ohne in seiner Spannung wesentlich einzuknicken. Jetzt gibt es nur noch den Spannungsabfall des Strompulses auf der Leitung zwischen dem Kondensator und dem IC, daher soll diese kurz sein. zu 2: habe ich mich auch schon gefragt ...
Zu 2: Warum hat ein 40-poliges Festplattenkabel auf jeder zweiten Ader GND?? - Richtig, als Abschirmung zwischen den schnell zappelnden Datenleitungen (und Adressleitungen), wodurch die gewünschte Datenübertragungsrate erst möglich wurde. Der 10-polige ISP-Anschluss hat auch GND zwischen den zappelnden Leitungen und ist dadurch störunempfindlicher (längere Leitung möglich) als der 6-polige. ...
@ Andreas >1. überall liest man, dass der Kondensator zur Stabilisierung der >Eingangsspannung bzw. Versorgungsspannung VCC bei einem µC nicht zu weit >von diesem weg sitzen darf... warum ist das so?? wie entstehen da >störungen, wenn er weiter sitzt? Ja. Ein lange Leitung hat a) eine höheren Widerstand und b) ein höhere Induktivität. Letzteres ist das entscheidende Kriterium für die Hochfrequenz. Deshalb sollten die keramischn Kondensatoren (meist 100nF) möglichst nah am IC sitzen. Wobei am AVR & Co auch 2 cm noch als nah gelten. >2. was ist genau der Unterschied zwischen der SPI mit 6pins und mit >10pins (gut bei den 10pins hab ich ne menge an GND-Support (warum?) - >Leider steht bei den von mir durchgeschauten Artikeln nicht der Vor- >oder Nachteil etc. da... Das mit den zusätzlichen Massepins ist zwar prinzipiell richtig, ist aber hier von untergeordneter Bedeutung. Das Problem ist vielmehr die Verfügbarkeit. Den 10pol Wannenstecker +Buchse gibts leicht überall, den 6pol fast nirgendwo. MfG Falk
Zu 1. Ich denke dies sind nicht unbedingt Stützkondensatoren, sondern vielmehr Abblockkondendatoren (Bypass C). Wie oben richtig erwähnt, kommt es bei digitalen ICs bei jedem Umschaltvorgang zu hohen Stromspitzen. Diese gilt es von Versorgungsspannungspins der ICs fernzuhalten. Der Bypass C hat nun die Aufgabe, bei der erwarteten Frequenz den Spitzen einen niederohmigen Pfad nach Gnd zu schaffen. Deshalb sind die 100nF Kerkos so beliebt dafür, weil diese bei einigen wenigen MHz ihre Resonazfrequenz haben und somit dort den Pfad nach Gnd schaffen. Dies ist auch der Grund, warum bei HF Anwendungen mehrere KerKos parallel geschaltet werden (z.B. noch 100pF), um mehreren Frequenzen einen Weg nach Gnd zu bereiten. Merke: Je höher die Frequenz, desto kleiner die notwendige Kapazität!!
Zu 2: bei kurzen Leitungen ist das zu vernachlässigen. Manchmal liest man: ab 30 cm wird es kritisch, andere nehmen 1m Zuleitung. Die Qualität der Leitung geht auch ein, lose leitungen , die eine Schleife bilden (zB frei verdrahtung mit unterschiedl. Länge) machen auch probleme. Eine Leitung ist als eine Folge von C und L anzusehen => Koppeln + Verluste (Rs drin) Einkopplung, störung von außen, ... C und L hängen vom Aufbau ab. Gruss, c
> weil diese bei einigen wenigen MHz ihre Resonazfrequenz haben und > somit dort den Pfad nach Gnd schaffen. Das ist leider genau verkehrt herum, ein Kondensator wird bei (Serien) Resonanz hochohmig und darüber wirkt er induktiv. Der Stütz-, Abblock-, oder Bypasskondensator muss deshalb immer unterhalb seiner Eigenresonanzfrequenz betrieben werden. Um eine möglichst große Bandbreite abzudecken werden dann verschiedene Kapazitätswerte parallelgeschaltet um immer mindestens den kleinsten noch unterhalb der Resonanz aber die größeren zum Stützen längerdauernder Belastungen zu haben.
mmmh, ich bin der Meinung, dass sich bei Serienresonanz der kap. Blindwiderstand und ind. Blindwiderstand kompensieren und somit nur noch der ohmsche Teil wirkt (der bei einem C ja sehr klein ist->niederohmig). Oberhalb der Serienresonanzfrequenz wird der C dann wie Du sagst induktiv. (siehe auch in angehängter AN)
@ Dieter Werner >Das ist leider genau verkehrt herum, ein Kondensator wird bei (Serien) >Resonanz hochohmig und darüber wirkt er induktiv. Ich würde mal eher sagen dass er bei Resonanz seinen geringsten Widerstand hat. Siehe auch die diversen Messkurven. Es ist eine SERIENschwingkreis, auch Saugkreis genant. Ein PARALLELSchwingkreis istbei Resonanz hochohmig. >Der Stütz-, Abblock-, oder Bypasskondensator muss deshalb immer >unterhalb seiner Eigenresonanzfrequenz betrieben werden. Nö. Man kann (und TUT!) ihn auch EINIGES oberhalb der Resonanzfrequenz problemlos einsetzten. http://www.signalintegrity.com/Pubs/straight/resonance.htm MFG Falk
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