Es geht sich speziell um einen Spartan 3 FPGA, wo ich gerade dabei bin
die Power DIstribution zu entwerfen. Mir ist nicht ganz klar wie viele
Abblockkondensatoren man braucht. Für jeden VCCO, VCCAUX und VCCINT Pin
100nF + 10nF + 4.7µF ist ja das ganze Board voll mit Kondensatoren.
Selbst 100nF 0603 wird schon schwer. Es geht sich um ein 144Pin Package.
Wie bestimmt man das richtige Verhältnis von 10nF und 4.7µF zu 100nF
Kondensatoren?
> Mir ist nicht ganz klar wie viele> Abblockkondensatoren man braucht. Für jeden VCCO, VCCAUX und VCCINT Pin> 100nF + 10nF + 4.7µF ist ja das ganze Board voll mit Kondensatoren.
An jeden Pin wo Strom rein/raus geht muss ein Kondensator. Natuerlich
mit moeglichst hoher Resonanzfrequenz. Also vielleicht nur 10nF,
eventuell auch 100nF. Die groesseren vielleicht etwas weniger.
Olaf
Markus K. schrieb:> Es geht sich speziell um einen Spartan 3 FPGA, wo ich gerade dabei bin> die Power DIstribution zu entwerfen. Mir ist nicht ganz klar wie viele> Abblockkondensatoren man braucht. Für jeden VCCO, VCCAUX und VCCINT Pin> 100nF + 10nF + 4.7µF
Nein. Das Thema wurde schon viel duskutiert, wenn gleich es keinen
endgültigen Konsens gibt.
> ist ja das ganze Board voll mit Kondensatoren.> Selbst 100nF 0603 wird schon schwer. Es geht sich um ein 144Pin Package.> Wie bestimmt man das richtige Verhältnis von 10nF und 4.7µF zu 100nF> Kondensatoren?
Durch Würfeln, Glauben oder Messen ;-)
Stromversorgung für FPGAshttps://www.mikrocontroller.net/articles/Kondensator#Entkoppelkondensator
Auf jeden FALL NICHT einmal 4,7uF / VCC/GND Paar! Das sind viel zuviele
Kondensatoren. Eher irgendwas 10-100uF / VCC-Bank, ggf. sogar für
mehrere mit der gleichen Spannung. Die Parallelschaltung von 100nF +
10nF ist in vielen Fällen auch sinnlos bis kontraproduktiv, denn ein
100nF 0603 hat praktisch die gleiche, niedrige parasitäte Induktivität
wie ein 10nF in 0603. Das Layout ist da viel wichtiger. Breite
Leitungen, idealerweise VCC und GND Flächen etc.
> Nein. Das Thema wurde schon viel duskutiert, wenn gleich es keinen> endgültigen Konsens gibt.
Ich koennte mir auch vorstellen das es von der Logic im FPGA abhaengt.
Die kleinen direct an der Versorgung wird man immer brauchen weil
schnell und zackig geschaltet wird. Die grossen vermutlich vermehrt wenn
sich auch der mittlere Stromverbrauch stark aendert.
Und dann muss man wohl noch unterscheiden ob die Schaltung nur so laufen
soll, oder ob man noch durch die EMV muss.
Olaf
Die großen Kapazitäten (4.7µ oder auch mehr) nur ein-/zweimal pro Rail
wird reichen. Ansonsten sollten 100nF reichen, auch mal für zwei Pins,
wenn sie nahe beieinander liegen. Wobei VCCINT die kritischere Spannung
ist: niedrigerer Wert und mehr Stromaufnahme und intern ggf. höhere
Geschwindigkeit als die anderen, da werden noch einige 10nF zusätzlich
gut sein. An jedem VCCINT-Pin sollten aber die 100n dran sein und das
möglichst nahe.
Markus K. schrieb:> Selbst 100nF 0603 wird schon schwer.
Deshalb gibt es schon seit langem auch 0402 und kleinere ...
HildeK schrieb:> An jedem VCCINT-Pin sollten aber die 100n dran sein und das> möglichst nahe.
Möglichst niederinduktiv. Nähe ist da nur ein Parameter.
>> Selbst 100nF 0603 wird schon schwer.>> Deshalb gibt es schon seit langem auch 0402 und kleinere ...
Für einen Sparten 3 braucht es die nicht wirklich. Man kann auch mal die
Kirche im Dorf lassen.
Für einen Spartan 6 ist das alles exakt vorgeschrieben:
https://www.xilinx.com/content/dam/xilinx/support/documentation/user_guides/ug393.pdf
Seite 13ff.
Auch die Baugröße und die Art der Kondensatoren ist dort exakt
vorgeschrieben: Seite 16. Das haut auch seinen Grund: Größere Packages
haben eine größere ESL. D.h. Du darfst statt 0402 auch 0201 nehmen,
nicht aber 0603.
Vielleicht kannst Du Dich ja daran bei Deinem Spartan 3 orientieren.
PS: warum nimmst Du eigentlich so was altes. Ein Spartan 6 ist nicht
unbedingt teurer, und du sparst Dir die 2.5V für VCCaux.
fchk
Frank K. schrieb:> Für einen Spartan 6 ist das alles exakt vorgeschrieben:
Nö, Es sind EMPFEHLUNGEN! Und auch wenn die vermutlich schon recht
brauchbar sind, ist das kein göttliches Gesetz. Man kann es auch anders
machen, wenn man weiß was man tut und es anders machen will. Nennt sich
freie Entscheidung, erst recht von Leuten die Ahnung haben.
>> https://www.xilinx.com/content/dam/xilinx/support/documentation/user_guides/ug393.pdf> Auch die Baugröße und die Art der Kondensatoren ist dort exakt> vorgeschrieben: Seite 16. Das haut auch seinen Grund: Größere Packages> haben eine größere ESL. D.h. Du darfst statt 0402 auch 0201 nehmen,> nicht aber 0603.
Nö, auch das sind EMPFEHLUNGEN! GUIDELINES!
> Vielleicht kannst Du Dich ja daran bei Deinem Spartan 3 orientieren.
Würde ich nicht tun. Das sind verschiedene Kaliber, der S3 ist etwas
zahmer als der S6. Wieviel, weiß ich nicht.
Und auch das Dokument würde ich mal KRITSCH betrachten. Was da an
einigen Stellen steht, hat mehr mit Comedy als E-Technik zu tun.
Seite 17.
"This example is of an FPGA with a single interface spanning three I/O
banks, all powered from the same voltage. The required PCB capacitor
table (Table 2-1) calls for one 100 μF capacitor per bank. These three
capacitors can be consolidated into one capacitor since three 100 μF
capacitors can be covered by one 330 μF capacitor. The following is then
true:
• The ESL of the combination must be one-third of the specified
capacitor. Three capacitors at 5 nH are equivalent to one capacitor at
1.7 nH. This implies that a 330 μF capacitor is acceptable provided its
ESL is less than 1.7 nH.
• The ESR of the combination must be one-third of the specified
capacitor. Three capacitors each in the range of 10 mΩ to 60 mΩ are
equivalent to one capacitor in the range of 3.3 mΩ to 20 mΩ. A 330 μF
capacitor is acceptable provided its ESL is in this range.
• Three 100 μF capacitors with 3 nH ESL and 20 mΩ ESR are replaced by
one 330 μF capacitor with a 0.5 nH ESL and a 15 mΩ ESR."
Hat diese Zeilen der Anwalt von Xilinx oder Dilberts indischer
Praktikant verfaßt? Ein 330uF Kondensator mit 0,5nH ESL und 15mOhm ESR?
Hab ich was verpaßt oder ist das einfach nur Traumtänzerei?
Die anderen "Anforderungen" sind vom gleichen Kaliber!
P S Gerade in der aktellen "Situation" reagiere ich eine wenig
allergisch auf "das alles exakt vorgeschrieben" . . .
Frank K. schrieb:> Für einen Spartan 6 ist das alles exakt vorgeschrieben:> https://www.xilinx.com/content/dam/xilinx/support/documentation/user_guides/ug393.pdf> Seite 13ff.> Auch die Baugröße und die Art der Kondensatoren ist dort exakt> vorgeschrieben: Seite 16. Das haut auch seinen Grund: Größere Packages> haben eine größere ESL. D.h. Du darfst statt 0402 auch 0201 nehmen,> nicht aber 0603.> Vielleicht kannst Du Dich ja daran bei Deinem Spartan 3 orientieren.> PS: warum nimmst Du eigentlich so was altes. Ein Spartan 6 ist nicht> unbedingt teurer, und du sparst Dir die 2.5V für VCCaux.> fchk
Weil spartan 6 im tqfp nicht verfügbar ist.
Markus K. schrieb:> ISE funktioniert super wozu brauche ich dann vivado?
Verstehe ich. Aber Vivado hat vielleicht mehr und andere IP dabei,
bessere Toolchain die besser optimiert, modernere FPGAs haben auch
andere Features wie breitere und mehr DSPs, mehr BRAM, ISE wird nicht
mehr unterstützt und irgendwann nicht mehr unter dem aktuellen Windows
laufen, ...
Den Max10 gibt es im EQFP-144, hier auch mal der kleinste und größte
Max10.
Die UG393 ist teils echter Nonsense, gerade beim TQFP-Fall (LX9) spart
man sich lieber 1-2 von den Dingern ein oder klackst nur ein paar kleine
0403er hin, anstatt die zu weit weg von den Pins oder gar auf die
Rückseite hauen zu müssen. Aehnlich beim Spartan3, gesundes Verständnis
einer Wellenfunktion und scharfes Anschauen des Layouts hilft da mehr
als die Guides vom grossen X.
Aber jeder wie er will, das Thema ist alle Jahre wieder heisser Stoff
für Diskussionen.
Strubi schrieb:> Aber jeder wie er will, das Thema ist alle Jahre wieder heisser Stoff> für Diskussionen.
Jepp. Und solange, wie die Designs keine Auffälligkeiten zeigen, werde
ich da nicht ohne Not an der Stromversorgung dranrummessen. Bei dem
Fummelkram rutscht man gerne mal ab und hat dann ganz andere Probleme
:-(
Hier noch was zum Thema:
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/14-Entkopplung
Duke
Wühlhase schrieb:> Naaaaja...Holger W. schrieb:> Da steht auch viel Unfug.
Sehr feige ..
Also raus mit der Sprache! Was ist Unfug, was ist schlecht in dem
verlinkten Text zur Entkopplung?
@Gustl:
Was hältst du denn z.B. von solchen Ausdrücken:
> 2. Regel> Leiterbahnschleifen sind Spulen und Spulen sind Elektromagnete.> Im Allgemeinen wollen wir keine Elektromagnete auf Platinen bauen.
Auch wenn sich die Seite an Laien richtet, ist "Elektromagnet" in diesem
Zusammenhang eher irreführend. Dann sollte man lieber auf eine Erklärung
zu Blindwiderständen verweisen, auch das geht kurz, knapp und leicht
verständlich.
Und nach den Bilderchen unten mache ich meine Platinen meistes
"Falscher" oder "am Falschesten". Ich bin ja der Meinung daß ein Layout,
wo es auf 3mm Leiterbahn ankommt, noch ganz andere, weitaus schlimmere
Schwächen hat als ein paar mm Leiterbahn zum Kondensator.
Die Unterschiede zwischen dem, was Lotahr da als richtig und "falsch"
darstellt, dürften marginal sein...wenn überhaupt messbar.
Und gerade wer "am Falschesten" derart bezeichnet, dafür aber z.B. die
Lagenkapazität außer Acht läßt sowie die Tatsache, daß eine Lage zur
Anbindung deutlich niederimpedanter ist als eine Leiterbahn, der macht
da zumindest Einiges auch nicht so richtig richtig.
Wenn er was richtig machen möchte, wäre es auch gut, solche
Kondensatoren mit vier anstatt nur zwei Vias zubinden - aber das hat er
nirgendwo gemacht.
Wühlhase schrieb:> Und nach den Bilderchen unten mache ich meine Platinen meistes> "Falscher" oder "am Falschesten". Ich bin ja der Meinung daß ein Layout,> wo es auf 3mm Leiterbahn ankommt, noch ganz andere, weitaus schlimmere> Schwächen hat als ein paar mm Leiterbahn zum Kondensator.> Die Unterschiede zwischen dem, was Lotahr da als richtig und "falsch"> darstellt, dürften marginal sein...wenn überhaupt messbar.
Meine Rede! Die Verallgemeinerungen die er da tifft, sind irreführend
bis falsch!
Was ich bei FPGAs immer mache sind PRO power pin 10nF + ein paar uF pro
Bank. Wenn Platz ist zu den 10nF noch 47nF. Viel wichtiger sind die 10nF
wirklich nah am pin und niederinduktiv anbinden und zwar an vcc und und.
Masseflächen und power Flächen benutzen wo es geht. Die großen
Kondensatoren dürfen auch weiter weg liegen (jetzt keine 5cm). Denk
immer dran wenn du große packages hast mit vielen Pins sind die
Leiterbahnen klein und bringen mehr Induktivität also nah ans package
und ja da zählt jeder Millimeter. Bei BGA geht fast nur noch unter das
package die 10nF zu setzen.
Immer bedenken der genaue wert spielt keine übergeordnete Rolle. Es geht
nicht darum DC stromänderungen zu blocken sondern schnelle transienten
zu blocken. Da zählt mehr das dielektrikum und layout.
Holger W. schrieb:> Immer bedenken der genaue wert spielt keine übergeordnete Rolle. Es geht> nicht darum DC stromänderungen zu blocken
Darum geht es nie ;-)
Stromversorgung für FPGAs> sondern schnelle transienten> zu blocken. Da zählt mehr das dielektrikum und layout.
In der Tat. Aber 10nF halte ich gefühlt für zu wenig, vor allem wenn man
im gleichen Gehäuse 100nF und mehr bekommt. Viele Entwurfsempfehlungen,
z.B. für den C2000 von TI, gehen eher in die Richtung von 0,5-2uF pro
Keramikkondensator. Allerdings ist so ein C2000 noch klein und harmlos
gegenüber modernen, biestigen FBGAs!
Holger W. schrieb:> 2uf bekommst du nicht mehr im 0402 Gehäuse. Selbst 100nf sind schon> fragwürdig.
Man muss nicht jeden Miniaturisierungswahn mitmachen. Bei mir ist bei
0603 Schluß, kleiner brauch ich für meinen Profikram nicht. Jaja, die
kriegt man nicht mehr unter ein BGA-Gehäuse ;-)
Falk B. schrieb:> Jaja, die kriegt man nicht mehr unter ein BGA-Gehäuse ;-)
Auf solche Buteile beziehen sich aber die Empfehlungen mit den 10 nF.
Wühlhase schrieb:> Ich bin ja der Meinung daß ein Layout,> wo es auf 3mm Leiterbahn ankommt, noch ganz andere, weitaus schlimmere> Schwächen hat als ein paar mm Leiterbahn zum Kondensator.
1. Hoffentlich nicht und
2. geht es bei Lothar nur um die Kondensatoren, der Rest der auch
beachtet werden muss ist also irrelefant (-:
Wühlhase schrieb:> Auch wenn sich die Seite an Laien richtet, ist "Elektromagnet" in diesem> Zusammenhang eher irreführend. Dann sollte man lieber auf eine Erklärung> zu Blindwiderständen verweisen, auch das geht kurz, knapp und leicht> verständlich.
Finde ich nicht. Elektromagnet versteht man eher als Blindwiderstand.
Und es geht ja auch (nicht nur) um die Abstrahlung. Große Schleife
strahlt bei gleichem Strom mehr als kleine Schleife.
Wühlhase schrieb:> Die Unterschiede zwischen dem, was Lotahr da als richtig und "falsch"> darstellt, dürften marginal sein...wenn überhaupt messbar.
Messbar ist echt krass viel, aber für den Alltag nicht relevant.
Es ist eben so, dass ein Design ein Kompromiss ist. Immer. Zwischen
Platz, Kosten, Arbeitszeit, ...
Und dann ist es auch so, dass sich manche Designschwächen aufsummieren.
Jede Einzelne führt noch nicht zum Fehler, aber wenn mehrere Dinge
gleichzeitig schlecht gemacht wurden, dann gibt es eben Fehler - auch
dann wenn die einzeln funktionieren würden.
Daher sollte man ruhig etwas Abstand lassen zu der Grenze bei der etwas
nicht mehr funktioniert und lieber mehr Sicherheit einplanen. Das
Problem für Laien ist aber, dass diese Grenze oft nicht bekannt ist.
Gegrade heute wo ja auch Laien Sachen verbauen die man früher nur den
Profi hätte machen lassen wie USB, HDMI, DDR RAM, ... da kommen eben so
Fragen wie Abblock Cs, Längenausgleich, Impedanz der Leiterbahnen, ...
ja ist alles wichtig, aber alles gleichzeitig perfekt nach Vorgabe
einhalten geht eigentlich auch nie. Trotzdem empfehle ich sehr das so
gut wie möglich zu machen. Dadurch werden Schaltungen robuster weil mehr
Abstand zum Fehlerfall bleibt.
Holger W. schrieb:> 2uf bekommst du nicht mehr im 0402 Gehäuse. Selbst 100nf sind> schon> fragwürdig.
Schon vor 10 Jahren gabs das.
Heute bekommst Du sogar 22µF im 0402 Gehäuse.
Ja ich weiss um die Einschränkungen, aber nutzbare 2µF in 0402 sind
heute eher kein Problem mehr. 100nF schon gar nicht.
Gustl B. schrieb:> Heute sind wir bei 0,5 mm Ball Pitch und 01005 ... aber auch dort gibt> es 100 nF zu kaufen.
Aber nicht jeder kann und WILL diesen Miniaturwahn mitmachen! Ja,
technisch eindrucksvoll, aber es gilt auch hier
So einfach (und grob) wie möglich, so komplex (und klein) wie nötig.
Falk B. schrieb:> So einfach (und grob) wie möglich, so komplex (und klein) wie nötig.
Natürlich! Wenn man sowas verbaut dann nicht aus Spaß sondern weil man
da lange drüber nachgedacht hat und das die beste Lösung ist. Ich bin
schon traurig, dass es neuere FPGAs kaum noch ohne BGA gibt.
Gustl B. schrieb:> Heute sind wir bei 0,5 mm Ball Pitch
Lattice ist bereits bei 0,35 mm angekommen. iCE40 Ultra im 36-ball WLCSP
(2.08 x 2.08 mm) Gehäuse. Ein Kondensator in 1206 ist größer.
> Aber nicht jeder kann und WILL diesen Miniaturwahn mitmachen! Ja,> technisch eindrucksvoll, aber es gilt auch hier
Ja, es gibt gewisse STandardgroessen die man immer so ohne Nachdenken
verwendet, alle kleinere wenn es muss....
> Man muss nicht jeden Miniaturisierungswahn mitmachen. Bei mir ist bei> 0603 Schluß, kleiner brauch ich für meinen Profikram nicht.
...bei uns findet derzeit ein Wechsel von 0603 auf 0402 als Standardkram
fuer alle Lebenslagen statt. Grund ist die heutzutage bessere
Verfuegbarkeit. 0402 wird gerade "allgemein ueblich". Gewoehnt euch also
dran. :)
Olaf
Gustl B. schrieb:> Wühlhase schrieb:>> Auch wenn sich die Seite an Laien richtet, ist "Elektromagnet" in diesem>> Zusammenhang eher irreführend. Dann sollte man lieber auf eine Erklärung>> zu Blindwiderständen verweisen, auch das geht kurz, knapp und leicht>> verständlich.>> Finde ich nicht. Elektromagnet versteht man eher als Blindwiderstand.
Dann erkläre mir doch mal, warum man keinen Elektromagneten in seiner
Spannungsversorgung haben möchte. Beim Blindwiderstand wäre das sofort
klar.
Gustl B. schrieb:> Und es geht ja auch (nicht nur) um die Abstrahlung.
Das ist (mir) schon klar, ich würde sogar sagen daß Abstrahlung da gar
keine Rolle spielt. Schließlich geht es um Hobbyprojekte mit völlig
handzahmen Mikrocontrollern, wo ganz sicher keine EMV-Messung
stattfinden wird.
Allerdings ist Abstrahlung das Einzige, was Lothar auf seiner Seite da
erwähnt. Von einer niederimpedanten Spannungsversorgung schreibt er
nichts, aber das wäre m.M.n. das Wichtigste.
Gustl B. schrieb:> Wühlhase schrieb:>> Die Unterschiede zwischen dem, was Lotahr da als richtig und "falsch">> darstellt, dürften marginal sein...wenn überhaupt messbar.>> Messbar ist echt krass viel, aber für den Alltag nicht relevant.> Es ist eben so, dass ein Design ein Kompromiss ist. Immer. Zwischen> Platz, Kosten, Arbeitszeit, ...> Und dann ist es auch so, dass sich manche Designschwächen aufsummieren.> Jede Einzelne führt noch nicht zum Fehler, aber wenn mehrere Dinge> gleichzeitig schlecht gemacht wurden, dann gibt es eben Fehler - auch> dann wenn die einzeln funktionieren würden.>> [...]
Unter uns ist das doch hoffentlich selbstverständlich. Aber damit kannst
du die Seite von Lothar nicht verteidigen.
Du kannst dich nicht hinstellen und halbgar Verfahrensweisen erklären
und dabei auf den Bruchteil eines Millimeters pochen, wichtige
Erklärungen zum Warum auslassen und dann noch praktische
Alternativlösungen schlicht als "Falsch, Falscher, am Falschesten"
anzeigen. Die eben so falsch nicht bzw. sogar völlig richtig sind.
Wenn du in der Ausbildung stumpf gesagt bekommst wie du was zu machen
hast (von einem "Meister" der es auch nicht so recht weiß), dein Lebtag
aber niemals weißt warum du das so machen sollst und es auch nie
hinterfragst...dann kommt sowas dabei raus. Und das sollte man so nicht
unbedingt stehenlassen, finde ich.
Wühlhase schrieb:> Dann erkläre mir doch mal, warum man keinen Elektromagneten in seiner> Spannungsversorgung haben möchte. Beim Blindwiderstand wäre das sofort> klar.
Eben weil der abstrahlt.
Wühlhase schrieb:> Das ist (mir) schon klar, ich würde sogar sagen daß Abstrahlung da gar> keine Rolle spielt. Schließlich geht es um Hobbyprojekte mit völlig> handzahmen Mikrocontrollern, wo ganz sicher keine EMV-Messung> stattfinden wird.
Nein. Nur weil nicht gemessen wird kann das trotzdem stören. Gerade weil
nicht gemessen wird und das nur Hobby ist ist das eher Blindflug. Man
weiß nicht wie sehr das stört und kann das als Laie auch schwer
einschätzen. Gerade deshalb sollte man sich an so Faustregeln halten
auch wenn die im Einzelfall vielleicht übertrieben sind.
Wühlhase schrieb:> Du kannst dich nicht hinstellen und halbgar Verfahrensweisen erklären> und dabei auf den Bruchteil eines Millimeters pochen, wichtige> Erklärungen zum Warum auslassen [...].
Das nennt man didaktische Reduktion (-:
Wenn man für bestimmte Dinge sensibilisieren möchte, dann geht das auch
mit Übertreibung. Der Profi sieht manche Sachen dann deutlich
entspannter, aber wenn ein Laie so eine Schaltung baut, tja, was soll
man ihm raten?
Werde erstmal Profi und dann weißt du worauf du wieviel Wert legen
musst.
Das geht leider nicht, also rät man ihm alles so gut zu machen wie es
mit vertretbarem Aufwand eben machbar ist. Nach einiger Zeit wird er
dann zum Profi und kann manche Dinge wieder entspannter angehen.
Ich vergleiche das gerne mit dem Kochen oder Backen. Da habe ich genau
NULL Ahnung. Wenn ich jetzt ein bestimmtes Gericht kochen müsste das ich
noch nie gekocht habe, was werde ich wohl machen? Mich möglichst exakt
an das Rezept halten. Der Profi würde da an vielen Stellen etwas mehr
oder weniger, etwas länger oder kürzer rumbraten. Aber das kann ich
nicht einschätzen, also mache ich das möglichst so gut wie ich es kann.
Gustl B. schrieb:> Das geht leider nicht, also rät man ihm alles so gut zu machen wie es> mit vertretbarem Aufwand eben machbar ist. Nach einiger Zeit wird er> dann zum Profi und kann manche Dinge wieder entspannter angehen.
Oder aber auch nicht! Er wird zu immer ängstlicherem, pedantischen
Wesen, daß sich ganz starr an die "Reglen" hält, egal wie aberwitzig die
sind, um Verantwortung und Risiko zu umgehen.
Gustl B. schrieb:> Das geht leider nicht, also rät man ihm alles so gut zu machen wie es> mit vertretbarem Aufwand eben machbar ist. Nach einiger Zeit wird er> dann zum Profi und kann manche Dinge wieder entspannter angehen.
Genau so wie Falk es beschrieben hat, läuft es dann viel zu oft. Du
siehst es doch auch hier, wer da alles mit den (schlimmen)
Herstellerguidelines ankommt.
Die Seite von Lothar enthält nur "Mach das so" und "Mach das so nicht".
Da wird kein einziger Zusammenhang erklärt, nichts zum Nachdenken, der
Leser ist im Grunde hinterher nicht klüger als vorher.
Auch aus didaktischer Sicht finde ich das grauenhaft.
Falk B. schrieb:> Gustl B. schrieb:>> Nach einiger Zeit wird er dann zum Profi und kann manche Dinge wieder
entspannter angehen.
>> Oder aber auch nicht! Er wird zu immer ängstlicherem, pedantischen> Wesen, daß sich ganz starr an die "Reglen" hält, egal wie aberwitzig die> sind, um Verantwortung und Risiko zu umgehen.
Ja gut, also wird er nicht zum Profi und will sich nicht die Grundlagen
aneignen. Also kann er auch weiterhin nicht einschätzen welche Regel wo
wann wieviel Sinn macht.
Aber was ist dir dann lieber?
Wenn er weiterhin ohne Grundlagenkenntnisse sinch stur an übertriebene
Regeln hält, oder wenn er das nicht tut?
Mir sind Leute lieber die selber wissen, dass sie etwas nicht ganz
verstanden haben und dann eben Regeln befolgen, als Menschen die von
sich glauben sie wüssten alles (obwohl das nicht so ist) und sich dann
stümperhaft an Dinge rantraun die ihnen etliche Nummern zu groß sind.
Bei Hobbysachen die keine Schaden anrichten ist das voll OK, wenn man
viele Produkte zerlegt, dann sieht man, dass sich die Stümperhaftigkeit
nicht aufs Hobby beschränkt.
Eine Ausnahme sind Leute, die Regeln absichtlich missachten um die
Grenzen auszuloten. Ich hatte in einem anderen Thread mal den
Längenausgleich von USB ausprobiert. Das würde ich nie bei einem Produkt
machen, aber der Versuch hat mir gezeigt, wie viel Spielraum da
herrscht.
Wühlhase schrieb:> Die Seite von Lothar enthält nur "Mach das so" und "Mach das so nicht".> Da wird kein einziger Zusammenhang erklärt, nichts zum Nachdenken, der> Leser ist im Grunde hinterher nicht klüger als vorher.> Auch aus didaktischer Sicht finde ich das grauenhaft.
Der Leser kennt hinterher ein paar Regeln die er beachten kann. Klar,
das könnte ausführlicher sein aber das war wohl auch nicht der Anspruch.
Wenn man das Thema vollumfänglich erklären wollte, dann wäre das ein
sehr langer Text. Oder ein paar wenige Formeln die aber für den Laien
unverständlich sind.
Meinst du denn, das Verständnis und einfache Erklärung sich gegenseitig
ausschließen? Das eine Einführung für Anfänger keine umfassende
Enzyklopädie sein kann, ist klar und hat niemand gewollt.
Jedem, dem man das Thema Abblockkondensator nahebringen will, sollte man
zumuten können, daß eine Leiterbahn ein bisschen Induktivität (von mir
aus soll auch der Begriff Spule fallen, wenn es denn sein muß) mitbringt
und sich deshalb schnellen Stromänderungen entgegenstellt.
Daß das bei kurzen Stromstößen, wenn z.B. viele Gatterstufen im IC
umschalten, einen kurzen Spannungseinbruch am Ende der Leiterbahn zur
Folge hat, müßte eigentlich auch noch in den Kopf gehen.
Daß die Gesamtinduktivität u.a. direkt von der Länge abhängt dürfte sich
dann schon von selber erschließen (wenn man es erwähnt).
Dann vielleicht noch der Zusammenhang, daß breitere Leiterbahnen weniger
induktiv sind als schmalere Leiterbahnen (der rein qualitative
Zusammenhang reicht ja, muß man nicht berechnen), erklären, und schon
hat man dem Leser etwas mitgeteilt mit dem er was anfangen kann. Ein
paar quantitative Richtgrößen für die Orientierung, und es kann
losgehen.
Und das kriegst du alles auf demselben Platz unter, da braucht es keine
Formeln oder dergleichen.
Markus K. schrieb:> Für jeden VCCO, VCCAUX und VCCINT Pin> 100nF + 10nF + 4.7µF ist ja das ganze Board voll mit Kondensatoren.
Das hängt von der Anzahl der gleichzeitig schaltenden Ausgänge ab.
Wenn du an einer Bank einen breiten Bus hast, können schon mal > 30 Pins
gleichzeitig schalten, und diese Pins müssen die Kapazität
der angeschlossenen Leitungen umladen.
Den Strom kannst du mit i = C * dU/dt ausrechnen.
Bei 30 Leitungen und angenommenen 30 pF / Leitung, die in 3 nS von
0 auf 3.3 Volt geschaltet werden sollen, sind das 1 Ampere Spitze.
Ein idealer 100 nF Kondensatore würde sich gerade mal um 0.03 Volt
entladen, von der Kapazität reicht der also locker aus!
Andere Rechnung:
Bei den 30 Leitungen handelt es sich um Transmission Lines mit 100 Ohm.
Der Strom im Umschaltmoment ist dann 3.3 / 100 * 30 = 0.99 Ampere, also
sehr ähnlich zum Kondensatormodel.
Daraus folgt, dass der Wert der Kapazität ziemlich egal ist, solange
er 20x grösser als die gesamte zu schaltende Leitungskapazität ist.
In dem Beispiel sind 100 nF > 30 * 30 pF, und damit sind 100 nF OK.
Warum empfehlen die dann 4.7 uF? Vielleicht sind es Tantal, die haben
einen hohen ESR von > 5 Ohm, der als Dämpfungswiderstand dient,
und Schwingungen wegdämpft. Vielleicht haben sie auch keine Ahnung,
oder vielleicht haben sie viel mehr Ahnung, verraten aber
den Grund nicht.
Viel kritischer sind in der Anwendung die parasitären Induktivitäten.
Die führen dazu, das die Kapazität vom Stützkondensator gar nicht am Pin
im Umschaltzeitpunkt ankommt.
Spielt das bei LQFP eine Rolle? Eher nicht, da schon der Pinanschluss
mit
dem Bondingdraht mehr Induktivität als ein 0603 Kondensator hat.
Also bleibt in der Praxis übrig: An wirklich jeden VCC Pin ein 0402 -
0805
Kondensator mit 20 nF - 100 nF reicht, dazu für den gesamten Chip
ein 10 uF Tantal oder 47uF Elko als Puffer mit integriertem
Dämpfungswiderstand.
Dazu das Wissen, möglichst keine breiten Busse schnell schalten zu
lassen, das geht leicht in die Hose bei LQFP.
Wühlhase schrieb:> Die Seite von Lothar enthält nur "Mach das so" und "Mach das so nicht".> Da wird kein einziger Zusammenhang erklärt, nichts zum Nachdenken, der> Leser ist im Grunde hinterher nicht klüger als vorher.> Auch aus didaktischer Sicht finde ich das grauenhaft.
Die Welt wäre ein besserer Platz, wenn die die etwas wissen und dieses
Wissen für andere, die weniger wissen, frei zur Verfügung stellen und
die, die etwas (vermeintlich oder tatsächlich) besser wissen zum
Besserwissen zusammentäten.
Anstatt dass Letztere nur rummeckern.
Ich finde ein Mix aus Evalboards und Guidelines bringen einen mit guter
Preis/Leistung schnell ans Ziel.
Ich finde im Detail endet es in Power Integrity Simulation. Und die ist
sehr aufwendig.
Die Cap-Cap Resonanzen sind bis jetzt auch nie erwähnt worden.
Wühlhase schrieb:> Ja du Nase, was glaubst du wohl warum manche (darunter z.B. ich) hier> schreiben?>> Nicht ausschließlich, aber auch deshalb.
Selber Nase.
Wenn ich Lothar wäre, würde ich deinen Beitrag nicht als konstruktive
Kritik oder gar Zuarbeit/Hilfe bewerten...
Markus F. schrieb:> Wühlhase schrieb:>> Ja du Nase, was glaubst du wohl warum manche (darunter z.B. ich) hier>> schreiben?>>>> Nicht ausschließlich, aber auch deshalb.>> Selber Nase.> Wenn ich Lothar wäre, würde ich deinen Beitrag nicht als konstruktive> Kritik oder gar Zuarbeit/Hilfe bewerten...
Sehe ich Ebenso, das:
1
Wühlhase: "Da wird kein einziger Zusammenhang erklärt, nichts zum Nachdenken, der
2
Leser ist im Grunde hinterher nicht klüger als vorher."
ist destruktiv.
Und meines Erachtens liegt hinter einem solchen Zitat, ein
Praxis-ignorierende akademische Ansatz dahinter, man müße alles erst
kompliziert theoretisch erklären, bevor man es einfach richtig macht.
Aus den Bildchen bei Lothar wird deutlich, das man das Layout so
gestalten sollte, das kurze innere Stromschleifen entstehen. Und diese
kurze prägnante Anweisung ist genau das Niveau, das der Techniker am
CAE-Tool braucht, um ein gutes Layout zu zeichnen.
Ein guter Ingenieur ist eben kein Akademiker, der nur Theorie kann. Ein
guter Ingenieur ist ein Mittler zwischen (abgehobener) Hochschultheorie
und bodenständiger Industrieproduktion.
Wenn also ein Möchtegern-Doktorand irgendwelche Theorie für das nächste
Conference-WhitePaper abstauben willst, sucht der hier vergebens; wenn
mensch als Praktiker Erfahrungswerte zum Nachbau sucht, eher richtig.
Was natürlich keinen abhalten soll, sich seine eigene praktische
Erfahrung aufzubauen, statt nur aus WhitePapern und Datasheets zu
deklamieren.
Fpgakuechle K. schrieb:> Sehe ich Ebenso, das:Wühlhase: "Da wird kein einziger Zusammenhang> erklärt, nichts zum Nachdenken, der> Leser ist im Grunde hinterher nicht klüger als vorher."> ist destruktiv.>> Und meines Erachtens liegt hinter einem solchen Zitat, ein> Praxis-ignorierende akademische Ansatz dahinter, man müße alles erst> kompliziert theoretisch erklären, bevor man es einfach richtig macht.> Aus den Bildchen bei Lothar wird deutlich, das man das Layout so> gestalten sollte, das kurze innere Stromschleifen entstehen. Und diese> kurze prägnante Anweisung ist genau das Niveau, das der Techniker am> CAE-Tool braucht, um ein gutes Layout zu zeichnen.
Seine Verallgemeinerungen sind dennoch FALSCH!!! Das habe wir in den
letzten Jahren mehrfach diskutiert, wenn gleich mit dem zu erwartenden
Ergebnis. Jeder bleibt auf seinm Standpunkt. Ist halt manchmal so.
> Ein guter Ingenieur ist eben kein Akademiker, der nur Theorie kann. Ein> guter Ingenieur ist ein Mittler zwischen (abgehobener) Hochschultheorie> und bodenständiger Industrieproduktion.
Ja. Aber daz gehört auch ein Minimum an Erklärung. Muss ja nicht gleich
auf Maxwell-Gleichungsniveau sein.
Holger W. schrieb:> 2uf bekommst du nicht mehr im 0402 Gehäuse. Selbst 100nf sind schon> fragwürdig.
Ich löte seit einigen Jahren 0201 mit 100nF direkt direkt zwischen oder
an die Pins und fertig.
> Lothar ist auch nicht der allwissende Gott.
Danke für den Vergleich, auch wenn ich das von mir nie behauptet habe
oder es mir anmaßen würde.
> Da steht auch viel Unfug.
Zeig doch mal den behaupteten "Unfug".
Wühlhase schrieb:> Die Seite von Lothar enthält nur "Mach das so" und "Mach das so nicht".> Auch aus didaktischer Sicht finde ich das grauenhaft.
Ändere das und zeig mir deine Seite, dann lösche ich das meinige und
verlinke deine Seite. Bis dahin reicht es mir aus, wenn ein paar Leser
es besser machen als "habe die Kondesatoren einfach nur so
draufgeklatscht".
Wenn einer mitdenken will, dann gebe ich wenigstens mal Impulse und der
Interessent darf sich gern auch andere Quellen ansehen. Und dass das
Thema durchaus kontrovers ist, das habe ich auf verlinkten Beiträgen
hierher aufgezeigt. Wer etwas tiefer einsteigen will, muss nur
draufklicken.
Falk B. schrieb:> Aber daz gehört auch ein Minimum an Erklärung.
Da stehen Erklärungen. Und auch wenn es manchem kaum glaubhaft
erscheint: mich erreichen Emails von Leuten, die es damit kapiert haben
und die damit glücklich wurden.
Lothar M. schrieb:> Ändere das und zeig mir deine Seite, dann lösche ich das meinige und> verlinke deine Seite.
Oh, ist der Künstler beleidigt weil sich jemand aus dem Pöbel
erdreistet, sein Werk nicht zu würdigen? Klingt fast so. :)
Lernst du auch z.B. erstmal Kochen bevor du jemand anderem sagst, daß
dir sein Essen nicht sonderlich gut schmeckt?
Davon abgesehen nehme ich mal an daß du genau weißt, das ich mich ganz
sicher nicht in Webdesign o.ä. einarbeiten werde, nur um endlich an
deiner Seite rummäkeln zu dürfen. (Ich mach's trotzdem, vor allem wenn
Nachfragen kommen.)
Falls du etwas Konstruktives suchen würdest, solcherlei habe ich Gustl
in diesem Thread hier wohl zur Genüge geschildert.
Markus F. schrieb:> Wenn ich Lothar wäre, würde ich deinen Beitrag nicht als konstruktive> Kritik oder gar Zuarbeit/Hilfe bewerten...
Wie gesagt, ich habe - so sehe ich das jedenfalls - jede Menge
Konstruktives vorgetragen. Ob du oder Lothar das als konstruktiv
bewerten ist mir eigentlich ziemlich egal, aber was stellst du dir unter
"konstruktiv" denn vor?
Fpgakuechle K. schrieb:> Ein guter Ingenieur ist eben kein Akademiker, der nur Theorie kann. Ein> guter Ingenieur ist ein Mittler zwischen (abgehobener) Hochschultheorie> und bodenständiger Industrieproduktion.
Also kurz: Theorie UND Praxis. Wie Falk schon sagte, ein Minimum an
Erklärung ist dazu schon nötig. Und ich meine, irgendwo habe ich sowas
auch schon gesagt.
Aber es ist interessant zu beobachten wie manche sich in Überspitzungen
flüchten müssen, nur um krampfhaft Recht zu behalten. Hast du
Schopenhauer gelesen?
Wühlhase schrieb:> daß eine Leiterbahn ein bisschen Induktivität mitbringt
Steht ja da.
> und sich deshalb schnellen Stromänderungen entgegenstellt.
Ja, jetzt wirds lustig, denn jetzt müsste man dem Anfänger
logischerweise auch noch erklären, warum sich da was "entgegenstellt",
weil das sonst ja auch nur eine "Merk dir das"-Regel ist. Pack mer also
mal kurz dem Maxwell aus, oder wie?
Wühlhase schrieb:> Die Seite von Lothar enthält nur "Mach das so" und "Mach das so nicht".> Da wird kein einziger Zusammenhang erklärt, nichts zum Nachdenken, der> Leser ist im Grunde hinterher nicht klüger als vorher.
Ja, hast du "Die Seite von Lothar" überhaupt mal angeschaut? Wer da
nichts zum Nachdenken findet, ist blind oder faul.
Lothar M. schrieb:> Ja, jetzt wirds lustig, denn jetzt müsste man dem Anfänger> logischerweise auch noch erklären, warum sich da was "entgegenstellt",> weil das sonst ja auch nur eine "Merk dir das"-Regel ist. Pack mer also> mal kurz dem Maxwell aus, oder wie?
Dann kommst du zu noch mehr Warum-Fragen. Eine "Warum-Ebene" reicht,
aber die erachte ich schon als notwendig.
Und ein qualitativer Zusammenhang im Stile von "Wenn ein Apfel aus
größerer Höhe fällt, wird er auf eine höhere Fallgeschwindigkeit
beschleunigt" ist meist leicht zu verstehen, wenn nicht helfen zwei oder
drei UI-Diagramme (für elektrische Zusammenhänge, nicht für den Apfel).
Und dazu mußt du kein Wort über Gravitation verlieren. Und so etwas
vermisse ich da.
Lothar M. schrieb:> Ja, hast du "Die Seite von Lothar" überhaupt mal angeschaut? Wer da> nichts zum Nachdenken findet, ist blind oder faul.
Sicher...man kommt ja kaum drum herum, wenn man hier öfter unterwegs
ist. Und ich meine dich mal gefragt zu haben, ob du zu deinen Bildern
und Erklärungen auch mal Messungen gemacht hast um das quantifizieren zu
können, weil mir das ziemlich überzogen vorkam.
Wühlhase schrieb:> ob du zu deinen Bildern und Erklärungen auch mal Messungen gemacht hast
Ich habe ungewollt Messungen machen, Lehrgeld zahlen und diese
Betrachtungen und Simulationen durchführen müssen. Und seither ist
keines meiner Designs jemals wieder auffällig geworden.
> weil mir das ziemlich überzogen vorkam.
Ich habe keine Versprechungen in Hinsicht "da bist du hinterher 20db
besser oder schlechter" gemacht. Und "quantifizieren" ist auch unsinnig,
weil man dafür wieder so viele Einschränkungen machen muss, dass
letztlich wieder nur 1 spezieller Fall betrachtet werden kann. Und dann
habe ich genau für 1 Fall nachgewiesen, wie man es besser machen kann.
Und wenn ich das dann gemacht habe, dann kommt sicher wieder einer und
sagt, dass man aus 1 Fall keine allgemeine Regel ableiten kann.
> weil mir das ziemlich überzogen vorkam.
Würde sich "weniger gut", "noch weniger gut" und "eher schlecht" weniger
überzogen anhören?
Als kleiner Impuls: wenn "Am Falschesten" (also vom Pin auf die
Versorgungslage und irgendwo in der Nähe ein Block-C) schon gut genug
ist, warum treiben dann die IC-Designer extra Aufwand und versuchen, die
Versorgungsleitungen meist paarweise herauszuführen? Wenn man da vom
Pin aus sowieso erst mal auf die Versorgungslagen fährt, dann müssten
die sich das nicht antun, sondern könnten x-beliebige Pins zu
Versorgungspins machen.
Lothar M. schrieb:>> ob du zu deinen Bildern und Erklärungen auch mal Messungen gemacht hast> Ich habe ungewollt Messungen machen, Lehrgeld zahlen und diese> Betrachtungen und Simulationen durchführen müssen. Und seither ist> keines meiner Designs jemals wieder auffällig geworden.
Wo sind die Bilder, Screenshots und Zahlen dazu?
> dass> letztlich wieder nur 1 spezieller Fall betrachtet werden kann. Und dann> habe ich genau für 1 Fall nachgewiesen, wie man es besser machen kann.> Und wenn ich das dann gemacht habe, dann kommt sicher wieder einer und> sagt, dass man aus 1 Fall keine allgemeine Regel ableiten kann.
Ja eben, weil das auch so ist!
>> weil mir das ziemlich überzogen vorkam.> Würde sich "weniger gut", "noch weniger gut" und "eher schlecht" weniger> überzogen anhören?
Vermutlich. Denn das Wort "falsch" wird nicht nur in der aktuellen
Gesellschaftssituation oft falsch benutzt.
> Als kleiner Impuls: wenn "Am Falschesten" (also vom Pin auf die> Versorgungslage und irgendwo in der Nähe ein Block-C) schon gut genug> ist, warum treiben dann die IC-Designer extra Aufwand und versuchen, die> Versorgungsleitungen meist paarweise herauszuführen?
Weil bei bestimmten, "giftigen" ICs vorteilhaft bis notwendig ist, um
bestimmte HF-Eigenschaften zu erreichen.
> Wenn man da vom> Pin aus sowieso erst mal auf die Versorgungslagen fährt, dann müssten> die sich das nicht antun, sondern könnten x-beliebige Pins zu> Versorgungspins machen.
Macht man auch, wenn es die IC-Eigenschaften zulassen. Nicht jeder IC
ist ein hochgiftiges HF-Monster.
Falk B. schrieb:> Wo sind die Bilder, Screenshots und Zahlen dazu?
Gehören der Firma und sind deshalb nicht verfügbar.
>> warum treiben dann die IC-Designer extra Aufwand und versuchen, die>> Versorgungsleitungen meist paarweise herauszuführen?> Weil bei bestimmten, "giftigen" ICs vorteilhaft bis notwendig ist, um> bestimmte HF-Eigenschaften zu erreichen.
Ich habe da zwei recht handzahme Prozessoren auf meiner Seite, wo das
mit den "paarweise Versorgungspins" auch so ist. Diese
Allerweltscontroller sind noch weit weg von "giftig".
> Nicht jeder IC ist ein hochgiftiges HF-Monster.
Hat ja auch keiner behauptet. Aber warum sollte ich die Entkopplung
nicht einfach auch bei "zahmen" ICs so machen, wenn ich es sowieso
machen sollte (steht ja im DB) und mich der Anschluss des Block-C dicht
am IC überhaupt keinerlei Mehraufwand kostet?
Aber meinetwegen soll es jeder halten wie er es will und ich halte es
geradeso.
Wühlhase schrieb:> Fpgakuechle K. schrieb:>> Ein guter Ingenieur ist eben kein Akademiker, der nur Theorie kann. Ein>> guter Ingenieur ist ein Mittler zwischen (abgehobener) Hochschultheorie>> und bodenständiger Industrieproduktion.>> Also kurz: Theorie UND Praxis.
Nein! Nicht gleichzeitig "UND", sondern "entweder oder" also XOR. Mit
einem Akademiker spricht man Akademikersprache, sonst fühlt der sich
unverstanden und schaltet in den Arroganzmodus (Bei diesem Ing. ist
"Hopfen und Malz verloren"). Aber den Layouter textet man nicht mit
'Akademikerlatein' zu, deren Bedeutung dem Techniker schon eine Minute
nach der Techniker-Prüfung scheißegal war. Der Techniker fühlt sich von
sowas nur intellektuell herabgesetzt und stuft einen solch palavernden
Ingenieur als 'profilisierungssüchtig, wenig lösungsorientiert' ein.
> ein Minimum an> Erklärung ist dazu schon nötig.
Der Layouter, Mitarbeiter braucht Bewertungsmassstäbe/Metriken und
möglichst ein Experiment/Messung.
Diese beiden Metriken sind:
(a) wie gut ist mein Layout, kann man es womit verbessern
(b) wie anspruchsvoll ist das Design hinsichtlich Abblock-C
bei (a) ist dem Layouter am besten geholfen, wenn man ihm konkret
Anweisungen gibt.
Also kollegialer Imperativ: "Setzte die Pads für Bauform xy dort hin und
verbinde sie mit Vias durchmesser z1 an die vollflächigen ausgeführte
Powersupply und GND-planes. Da legst du den C direkt auf die Via's die
müßen dann vom PCB-Hersteller geplugged werden. .. Mit sowas wie "So nah
wie möglich" fühlt sich der Layouter nicht wohl, weil er dann selbst
abschätzen muß, was nah genug ist.
(b) ist die schwierigste Metrik, weil sich da sich die Ing. selbst gern
drum drücken einzuschätzen, welche C sie wo brauchen und in welchen
Betriebsfällen und mit welcher Taktfrequenzes eher unkritisch ist.
Da hilft aber schon eine Beschreibung der Funktion weiter "Die Stütz-C
liefern schnell kleine Ladungsmengen, um bei schnellen Schaltvorgängen
die Schaltflanke steil zu halten" . Und dann kann man beim
Schaltungsdesigner/Ingenieur erfragen, welches eben die schnell
schaltenden Scheitungsteile sind (bspw. parallele Speicherbusse in
einer Bank).
Das Experiment/messung ist natürlich das Daus was alles übersticht, also
was kann ich wie 'sichtbar' machen und was bedeutet das für die
Stütz-Kondensatoren.
Also sich mal die Flanken an den GPIO's anschauen und das Signal an
benachtbarte Pins (Übersprechen, Störungen). Direkt an den Stütz-Cs
gemessen kann auch aufschlussreich sein, manchmal zeigt der
Spannungsmonitor (bspw. XADC) an, das intern die Vcc Spannung einbricht
(dann können aber Stütz-C's auch nichts mehr retten). Oder man verwendet
BIST Schaltungen um bspw per Pseudo-Random pattern das Speicherinterface
zu stressen und zählt erkannte Bit-fehler. Und beim Experiment hilft
natürlich wenn man die benutztenStütz-C-Werte variieren kann. Oder man
verwendet Testschaltungenmit einstellbaren Takt.
--
> Aber es ist interessant zu beobachten wie manche sich in Überspitzungen> flüchten müssen, nur um krampfhaft Recht zu behalten.
Es geht hier nicht um Recht, sondern um pragmatische Erfahrung im FPGA
Schaltungsdesign und im gewissen Maße um Menschenführung und
zwischenmenschliche Komminukation. Das lernt man wohl eher nicht von
Personen, die seit hunderten Jahren in der Grube liegen.
Lothar M. schrieb:>> Weil bei bestimmten, "giftigen" ICs vorteilhaft bis notwendig ist, um>> bestimmte HF-Eigenschaften zu erreichen.> Ich habe da zwei recht handzahme Prozessoren auf meiner Seite, wo das> mit den "paarweise Versorgungspins" auch so ist. Diese> Allerweltscontroller sind noch weit weg von "giftig".
Kann sein, aber die Pins waren halt so machbar, als o hat man es
gemacht. Schadet ja nicht.
>>> Nicht jeder IC ist ein hochgiftiges HF-Monster.> Hat ja auch keiner behauptet. Aber warum sollte ich die Entkopplung> nicht einfach auch bei "zahmen" ICs so machen, wenn ich es sowieso> machen sollte (steht ja im DB) und mich der Anschluss des Block-C dicht> am IC überhaupt keinerlei Mehraufwand kostet?
Darum geht es selten. Sondern darum, was man mancht, wenn man NICHT 120%
lehrbuchartig anschließen kann.
> Aber meinetwegen soll es jeder halten wie er es will und ich halte es> geradeso.
Kannst du. Aber so funktioniert wissenschaftlich/technische Diskusssion
nicht. Immer dann, wenn es anstrengend wird, einfach "pühhhh" zu sagen.
Falk B. schrieb:> was man mancht, wenn man NICHT 120% lehrbuchartig anschließen kann.
1. Man versucht, nicht zu sehr vom Lehrbuch abzuweichen.
2. Man versucht, die Hintergründe des Merksatzes im Lehrbuch zu
ergründen.
Aber eines dürfte klar sein: gerade wir Techniker leben ständig mit
vielen Annahmen, Vereinfachungen, Näherungen und Toleranzen, weil man
sonst niemals was fertig bekommt, wenn man immer vorher alles bis zum
bitteren Ende der Theorie in Form der Quantenmechnik herunterbricht.
>> Ich habe da zwei recht handzahme Prozessoren auf meiner Seite, wo das>> mit den "paarweise Versorgungspins" auch so ist.> Kann sein, aber die Pins waren halt so machbar, also hat man es gemacht.
Nein, diese Annahme ist falsch. Die Chipdesigner legen diese Pins
keinesfalls "zufällig", sondern ganz bewusst und im Einzelfall
durchaus mit layouttechnischem Aufwand nah beieinander:
https://components101.com/sites/default/files/component_pin/SAMD21-Microcontroller-Pinout.jpghttps://microcontrollerslab.com/wp-content/uploads/2019/01/Pin-Configuration-of-LPC2148-Microcontroller.jpghttps://www.datarespons.com/wp-content/uploads/2016/02/pross.pnghttps://components101.com/sites/default/files/component_pin/PIC16F676-Pinout.pnghttps://en.wikipedia.org/wiki/ATmega328#/media/File:ATmega328P_28-PDIP.svg
Diese Linkliste lässt sich ohne Aufwand beliebig verlängern.
> Aber so funktioniert wissenschaftlich/technische Diskusssion nicht.
Wenn es schlecht ist, die Kondensatoren direkt an die Pins
anzuschließen, dann sag doch wer, warum es schlecht ist. Und wenn es
gut ist, was soll ich dann noch groß diskutieren?
Dass es evtl. im Einzelfall "nicht nötig" ist oder dass es im Einzelfall
"noch viel besser" ginge oder im Einzelfall sowieso "ganz anders"
gemacht werden muss, das steht auf einem anderen Blatt. Aber dann muss
man sowieso diskutieren, was denn im speziellen Einzelfall überhaupt
geblockt werden muss.
Mir reicht es bis zum Ende dieser sicherlich endlosen und müßigen
Diskussion wie gesagt aus, wenn 95% meiner Designs in der Praxis ohne
großartiges Nachdenken auf Anhieb laufen.
Fpgakuechle K. schrieb:> Wühlhase schrieb:>>> Fpgakuechle K. schrieb:>>> Ein guter Ingenieur ist eben kein Akademiker, der nur Theorie kann. Ein>>> guter Ingenieur ist ein Mittler zwischen (abgehobener) Hochschultheorie>>> und bodenständiger Industrieproduktion.>>>> Also kurz: Theorie UND Praxis.> Nein! Nicht gleichzeitig "UND", sondern "entweder oder" also XOR.
Doch mein Lieber...ganz genau gleichzeitig. Wie soll ein Ingenieur sonst
seine Aufgabe als Schnittstelle zwischen Theorie und Praxis erfüllen
können.?
Fpgakuechle K. schrieb:> Mit> einem Akademiker spricht man Akademikersprache, sonst fühlt der sich> unverstanden und schaltet in den Arroganzmodus (Bei diesem Ing. ist> "Hopfen und Malz verloren"). Aber den Layouter textet man nicht mit> 'Akademikerlatein' zu, deren Bedeutung dem Techniker schon eine Minute> nach der Techniker-Prüfung scheißegal war. Der Techniker fühlt sich von> sowas nur intellektuell herabgesetzt und stuft einen solch palavernden> Ingenieur als 'profilisierungssüchtig, wenig lösungsorientiert' ein.
Dem Römer ein Römer und dem Griechen ein Grieche sein, bzw. mit allen
reden zu können - das ist doch die wahre Kunst in Vollendung.
Im Übrigen habe ich wenig Achtung vor Akademikern, die man wie im
Kindergarten behandeln muß damit sie nicht bockig werden. Das sind
erfahrungsgemäß auch nicht die Besten ihrer Zunft. Von einem Akademiker
kann man erwarten, daß er von sich aus in der Lage ist auch mit den
unteren Mannschaftsgraden zu sprechen.
Und ansonsten reden wir hier von Anfängern, die ihre ersten Gehversuche
im Leiterkartenbau machen. Nicht von Firmen, die sich einen Stall aller
Gradabstufungen verschiedenster Fachrichtungen halten.
Lothar M. schrieb:> Wühlhase schrieb:>> ob du zu deinen Bildern und Erklärungen auch mal Messungen gemacht hast> Ich habe ungewollt Messungen machen, Lehrgeld zahlen und diese> Betrachtungen und Simulationen durchführen müssen. Und seither ist> keines meiner Designs jemals wieder auffällig geworden.
Deine Antwort auf meine Frage war damals ein schlichtes "Nein".
Lothar M. schrieb:> Als kleiner Impuls: wenn "Am Falschesten" (also vom Pin auf die> Versorgungslage und irgendwo in der Nähe ein Block-C) schon gut genug> ist, warum treiben dann die IC-Designer extra Aufwand und versuchen, die> Versorgungsleitungen meist paarweise herauszuführen?
Ist es denn tatsächlich zusätzlicher Aufwand, oder ergibt sich diese
Positionierung schon aus dem Chip? Kann man Bonddrähte eigentlich
kreuzen? Dann wäre der Aufwand erst recht nicht der Rede wert.
Mich würde ja mal interessieren, wieviel Bonddraht noch zwischen Pin und
Chip liegt. Da werden ein paar mm zwischen Kondensatorpad und IC-Pad
wahrscheinlich erstaunlich unwichtig.
Wühlhase schrieb:> Doch mein Lieber...ganz genau gleichzeitig. Wie soll ein Ingenieur sonst> seine Aufgabe als Schnittstelle zwischen Theorie und Praxis erfüllen> können.?
Ich bin nicht 'dein Lieber'. Wenn Du eine Umarmung suchst, dann wende
dich an einen Laternenpfahl vor der Haustür.
Und wie ich bereits ganz zu Beginn schrieb, ist der Ingenieur ein
Mittler. Und vermittlen kann der Ingenieur nur, wenn er mit dem
Akademiker wie ein Akademikr und mit dem Layouter wie mit einem
Layouter spricht. Und nicht den Layouter mit Akademikergeschwätz
vorführt das dieser in sachen Theorie ein Blindflansch ist.
Vermischt er layouer-Infos und Akademiker-thesen, entsteht
Unverständnis, so wie bei einer Schnittstelle, die einer USB 3.0 Seite
mit RS232 Pegel 'daher' kommt. deshalb braucht es ja den Ingenieur
zwischen Akademiker und Layouter sondt könnten ja Layouter und
Akademiker selbst miteinander reden und bräuchten den Ingenieur nicht
als 'Übersetzter' und kulturellen Vermittler.
DEeshalb finde ich es 100% passend das dauf en Seiten mit den
Anleitungen für Praktiker nicht im theoretischen Urschleim gerührt wird.
Und verweise darauf, das es zu Überprüfung eines Experimentes bedarf.
Wühlhase schrieb:> Mich würde ja mal interessieren, wieviel Bonddraht noch zwischen Pin und> Chip liegt. Da werden ein paar mm zwischen Kondensatorpad und IC-Pad> wahrscheinlich erstaunlich unwichtig.
Dann schau in die Apllication Notes bspw v. Xilinx, in denen das
beschrieben ist:
https://www.xilinx.com/support/documentation/application_notes/xapp426.pdfhttps://www.xilinx.com/publications/prod_mktg/pn0010951.pdf
Und nein, die Millimeter zwischen Cap-Pads und Fpga sind nicht pauschal
unwichtig, es gibt Fälle, bei denen man die Caps direkt auf die Vias
legt.
Und gerade wenn einiges an Bondraht innerhalb des FPGA-Packages läge,
wird jeder mm zusätzlich auf dem PCB wichtig.
Wühlhase schrieb:> Kann man Bonddrähte eigentlich kreuzen?
Aus Erfahrung: kann man teilweise für ein schnelles Muster machen, aber
viel zu fehleranfällig in der Produktion. Der Bondbogen ergibt sich zum
großen Teil über die Distanz, weshalb beim Kreuzen die Länge gleich
wäre.
Andernfalls lassen sich gut mehrere Bögen übereinander ziehen, wenn man
mehrere Padreihen hat.
Auch der Verfahrweg des Sondenkopfes ist ein Thema.
Lieber am einfachsten gleich im ASIC drehen oder falls möglich noch im
Interposer.