Hi Leute! Ich habe mal eine Frage zur Entkopplung von der digitalen Versorgung der analogen Versorgung. Viele ICs haben ja beide Anschlüsse rausgeführt. Dqas hat ja wohl auch einen Sinn. Jetzt finde ich im Netz mehrere Varianten, wie diese beiden Spannungen voneinander getrennt sind. Da gibt es ja die Anbindung an DVcc, welcher einen eigenen C nach Masse hat. Dann von diesem eine (z.B.) 10uH Spule nach Avcc und hier ebenfalls ein C nach Masse. Dann gibt es selbiges mit einem Ferrit statt einer Spule. Aber auch Varianten wo ein R anstatt einer Induktivität genommen wird. Weiterhin sehe ich auch des öfteren mal, dass die Versorgung erst an AVcc kommt und das oben beschriebene dann nach DVcc. Aber wie herum und warum entscheidet man sich für die eine oder andere Variante? Gerade die Geschichte mit erst an AVcc und dann an DVcc oder eben umgekehrt. Ich habe mal ein Beispiel davon anghängt. Wäre toll, wenn jemand mal was dazu sagen könnte... Danke auf jeden Fall schonmal
Angehängte Dateien:
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avccdvcc_dec.JPG
17 KB
Hans schrieb: > Wäre toll, wenn jemand mal was dazu sagen könnte... Wichtiger als eine Pseudoentkopplung im Schaltplan ist eine saubere und durchdachte Trennung im Layout. > Jetzt finde ich im Netz mehrere Varianten, wie diese beiden Spannungen > voneinander getrennt sind. Ich würde da immer erst mal im Datenblatt und dann in Appnotes und Whitepapers des entsprechenden Herstellers schauen. Denn nur der weiß, wie sein IC innen aussieht...
Ich bin kein Experte wenns darum geht aber man will AVcc ja von DVcc trennen, weil zweiteres Stoßartig strom zieht und deswegen an AVcc Störungen verursacht. Um also eine möglichst konstannte Spannung an AVcc zu garantieren schließt man dies direkt an den Spannungsregler an. DVcc wird jetzt mit einer Induktivität oder einem Widerstand enkoppelt. Die Spule ist wirksamer als ein Widerstand. Die Kondensatoren puffern die Spannung zusätzlich. Eine andere denkbare Variate wären 2 Spannungsregler... MfG julian
Hallo Hans, warum wird entkoppelt: Das Umladen der Kapazitäten bei Schaltvorgängen im Cmos Chip zieht hohe Peak Ströme, VCC bricht kurzzeitig ein (Innenwiderstand, Leitungsimpedanz) und versaut die Referenzspannung des AD Wandlers (AVCC). Spule oder Ferrit + Cap ist prinzipiell das gleiche. Steile Flanken wegbügeln, mit minimalem Spannungsabfall über L. Bei falscher Dimensionierung wirkungslos oder sogar Störquelle. R geht auch, ist billiger und wenn man mit den minimalen Spannungsabfall über R (auch AVCC zieht Strom) leben kann, warum nicht. Es gehört nach Lehrbuch ohnehin ein Cap pro (x)Vcc an den Chip. Wenns bei mir um jeden 1/4tel Cent geht, gibt es nur ein Cap pro Chip, keine Entkopplung und eine Mittelwertbildung in der AD Messung. Langsamer, ungenauer, aber oft ausreichend. Gruß Michael
mknoelke schrieb: > Es gehört nach Lehrbuch ohnehin ein Cap pro (x)Vcc an den Chip. Es gehört zwischen jedes VCC-GND Pärchen ein Entkopplungskondensator. Nicht umsonst tauchen diese Pins an aktuellen ICs meist paarweise und nah beieinander auf... > Wenns bei mir um jeden 1/4tel Cent geht, gibt es nur ein Cap pro Chip, > keine Entkopplung und eine Mittelwertbildung in der AD Messung. Und das gesparte Geld wird dann in einen gut zugänglichen Resettaster investiert, weil man diesen wegen des instabilen Systems öfter mal braucht...
Hallo und danke schonmal! Dass überall eigene Cs drankommen ist klar. Am ehesten geht es mir darum, ob ich DVcc an die Versorgung anschließe und von da den R (oder L) nach AVcc lege, oder eben erst an AVcc und von da nach DVcc. Mir leuchtet das noch nicht so ein. DVcc ist unruhiger, klar. Aber wenn jetzt DVcc die ganze Zeit an AVcc Strom wegnimmt, dann ist das doch eigentlich eher schlechter, als wenn AVcc seinen Strom von DVcc nimmt und von diesem durch eben diese Entkopplung noch einen Puffer hat. Die Spikes sollten ja so an AVcc nicht so sichtbar sein. ...das ist es, was ich eigentlich nicht so ganz verstehe. Klar, ob Spule besser als R oder eben ein Ferrit bleibt dennoch interessant.
Hans schrieb: > Dann gibt es selbiges mit einem Ferrit statt einer Spule. Was soll da der Unterschied sein? Ein „Ferrit“ ist kein Bauteil, sondern das (ferromagnetische) Kernmaterial einer Induktivität, also einer Spule (auch, wenn sie in der SMD-Bauform zuweilen nicht mehr klassisch gewickelt ist). Normalerweise würde man nach Möglichkeit vom Versorgungspunkt weg einen Leiterzug an DVcc führen und einen zweiten (über die Drossel oder den Widerstand) nach AVcc, und dann natürlich jedes Paar Versorgungsspannung + Masse einzeln abblocken, wie Lothar schreibt. Dann gibt's natürlich noch die Fälle, wo man die analoge Peripherie vielleicht gar nicht als solche braucht, AVcc aber trotzdem zur Speisung beschaltet werden muss (beispielsweise bei den AVR-Ports, die alternativ für den ADC dienen oder aber einfach nur digitale IO-Pins sind). Dann kann man natürlich AVcc auch einfach direkt mit DVcc verbinden.
Beim entkoppeln von AVCC und DVCC ist noch zu beachten, wie groß der Spannungsunterschied zwischen den beiden Anschlüssen sein darf. Es kann durchaus sein, dass sich die Spannungen nur 0,3V unterscheiden dürfen, ansonsten kann der IC-interne parasitäre Thyristor zünden. Ein Filter ist dann harmlos, wenn die Versorgungsspannung nur langsam kommt (z.B. bei Einschalten über ein Netzteil). Dann ist bei kleiner Zeitkonstante des Filters der Spannungsunterschied immer klein genug. Anders ist es beim harten Einschalten von VCC. Ich hatte den Fall mal bei einen AD-Wandler AD7710. Die Leiterplatte sollte unter Spannung gesteckt werden können. Mit dem Filter an AVCC kam die Spannung später als DVCC -> es zündete der Thyristor -> es flossen einige Ampere über DVCC -> das IC wurde sehr heiß und lötete sich selber aus. Ich habe dann auf das Filter verzichtet :-( Eine alternative Lösung wäre vielleicht noch eine Schottkydiode zwischen beiden Signalen oder DVDD mit einer größeren Zeitkonstante auch zu filtern (beim AD7710 darf AVDD um +12V größer sein als DVDD). Und beim Abschalten ist das meist kein Problem, wenn man VCC nicht gerade hart kurzschließt. Beim unterbrechen der Versorgung sinken die Spannungen langsam genug. Gruß Dietrich
Dietrich L. schrieb: > Beim unterbrechen der Versorgung sinken die Spannungen langsam genug. Selbst dann wäre es auch ziemlich egal, ob da ein parasitärer Thyristor zündet: der muss ja nur die paar 100 nF an Abblock-Cs entladen, dann ist Ruhe im Kasten.
Jörg Wunsch schrieb: > dann ist Ruhe im Kasten es sei denn, es war ein heftiger Spike auf der Versorgung. Dann entweicht unter Umständen der magische Rauch aus dem Prozessor, weil der Thyristor nicht verlöschen wollte.
Georg G. schrieb: > Dann entweicht unter Umständen der magische Rauch aus dem Prozessor, > weil der Thyristor nicht verlöschen wollte Nach dem Abziehen der Stromversorgung? Freie Energie? ;-)
Jörg Wunsch schrieb: > Nach dem Abziehen der Stromversorgung? Wenn das "Abziehen" nur ein Spike war. Oder ein Wackler. Latchup ist deutlich unangenehmer, als viele Leute glauben - und deutlich häufiger. Frag mal Großserien Entwickler.
Lothar Miller schrieb: >> Wenns bei mir um jeden 1/4tel Cent geht, gibt es nur ein Cap pro Chip, >> keine Entkopplung und eine Mittelwertbildung in der AD Messung. > Und das gesparte Geld wird dann in einen gut zugänglichen Resettaster > investiert, weil man diesen wegen des instabilen Systems öfter mal > braucht... Man könnte natürlich auch Brown Out Reset und Watchdog benutzen, da man Spannungseinbrüche und Abstürze in jedem Fall beherrschen muss. Na ja, sofern man einen professionellen Ansatz verfolgt. Die Aussage sollte aber eigentlich sein das es nicht nur eine Antwort gibt wie man entkoppelt oder ob man das überhaupt tut. Welche Störungen sind zu erwarten und mit welchen kann ich leben um meine Zielsetzung zu erreichen. Mit anderen Worten: Habe ich überhaupt verstanden was ich hier tue und warum ? Der Resettaster an einem Dimmer, im Dunkeln mit Zahnstocher von Oma Waltraud zu bedienen ist ehrlich gesagt nicht Teil meiner Zielsetzung. Die allgemeinen Betrachtungen haben sich ja schon munter weiterentwickelt wie das bei Trivialthemen immer so ist. Da möchte man doch glatt einwerfen das tunnelnde Elektronen und Quanteneffekte ebenfalls einen Einfluss haben.
Lothar Miller schrieb: > mknoelke schrieb: >> Es gehört nach Lehrbuch ohnehin ein Cap pro (x)Vcc an den Chip. > Es gehört zwischen jedes VCC-GND Pärchen ein Entkopplungskondensator. > Nicht umsonst tauchen diese Pins an aktuellen ICs meist paarweise und > nah beieinander auf... Ich habe auch schon Layouts gesehen, die gänzlich ohne die kleinen Cs auskommen. Die habe nur ein paar wenige an den wichtigsten Stellen. Der Rest ist über GUTES Layout und Multilayer gelöst (grosse Fläche ein paar um entfernt ergeben auch ein C).
@ Patrick B. (p51d) >Ich habe auch schon Layouts gesehen, die gänzlich ohne die kleinen Cs >auskommen. Die habe nur ein paar wenige an den wichtigsten Stellen. Der >Rest ist über GUTES Layout und Multilayer gelöst (grosse Fläche ein paar >um entfernt ergeben auch ein C). Mag sein. Kann man auch bis zum Extrem ausreizen. Aber was bringt es? 10 Cent für 3x 100nF gespart, dafür 3 Wochen rumgemessen und getestet? Da muss man schon MILLIONEN Stückzahlen produzieren und ABSOLUT keinen Platz mehr auf der Platine haben, ehe man sich DAS antut und sich das vor allem wirtschaftlich rechnet. 100nF gibt es in 0402, wahrscheinlich auch kleiner (hab ich noch nie benutzt). Die passen zwischen die Pins von 1mm BGAs. Hmmm.
Ups, ich glaube Deine Shift Taste klemmt .-) Oder die prellt wegen fehlendem Kondensator, muahahaha .... Hihi, wenn man da drei Wochen dran sitzt um festzustellen das man Probleme mit der Spannungsversorgung hat sind die fehlenden Kondensatoren mit Sicherheit nicht das größte Problem. Rechnen wir doch mal. So von wegen wirtschaftlich ... 10Cent mal 2 Millionen, den es müssen ja Millionen sein und nicht die Million.Ich komme da auf 200.000 Euro. Eine 40 Std. Woche vorausgesetzt hast Du also einen Stundenlohn von: 200.000 Euro /(3 *40) = 1667 Euro. Verdammt, musst Du gut sein ! Es sind ja nicht nur die paar Cent an 3 * 100nF. Es geht um die Beschaffung, Lagerhaltung, Bestückung und nicht zuletzt um die MTBF. 3 Bauteile und 6 Lötstellen die nicht da sind haben eine fantastische Ausfallrate. Wer sowas tut spart ja nicht nur die 3 Kondensatoren sondern der spart sich quer durch das gesamte Design um am Ende einen Euro übrig zu haben. Schau mal, dann braucht Du entweder nur noch 200.000 Stück produzieren um auf Deinen Stundenlohn zu kommen, oder Du hast bei 2 Millionen Stück schon einen Stundenlohn von 16.667 Euro. Denk doch auch mal an die armen Afrikanischen Minenarbeiter die all die seltenen Erden abbauen müssen . Die Schmelzöfen, Lastwagen, Schiffe, Gabelstapler und Maschinen die Bauteile bewegen die man eigentlich nicht braucht. Wie viele KM² an Epoxydharz getränktem Gasfasergewebe wurden Produziert, wieviel Tonnen Kupfer geätzt und Lötzinnbarren geschmolzen um Bauteile unterzubringen die nicht Not tun. Bereitet Dir das keine schlaflosen Nächte die Müllhalden dieser Welt mit unnützen Bauteien zu füllen ? Huhuhhahhahahahhhhuhuhu hihih [zuck] [sabber]
Na ja, ist ja nicht so schlimm. Hast es ja eingesehen. http://de.wikipedia.org/wiki/Diskussion http://de.wikipedia.org/wiki/Argument
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