Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Wo Kondensator hin?


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von Jens (Gast)


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guten abend,
ich habe für die Spannungsversorgung meines Controllers einen 
Spannungsregler (7805). Dieser hat am Eingang einen 10uF Elko und einen 
100nF Kondensator. Am Ausgang ebenfalls einmal 100nF.
Der Controller sitzt jetzt 3cm auf der Platine weg. Muss an der 
Spannungsversorgung ebenfalls noch ein Kondensator? Oder reicht der vom 
Spannungsregler?
Der Kontroller ist ein Atmega. Aber die Frage gillt für mich allgemein 
für alle (natürlich nicht alle, aber die meisten).

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Jens schrieb:
> Muss an der
> Spannungsversorgung ebenfalls noch ein Kondensator?

Ja

Jeder Chip bekommt seine eigenen Abblock-Kondensatoren. Immer.

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von Blechbieger (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Ja
>
> Jeder Chip bekommt seine eigenen Abblock-Kondensatoren. Immer.

Und in der Regel für jeden Spannungsversorgungspin einen eigenen. 
Ausnahmen stehen im Datenblatt.

von Teo D. (teoderix)


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Hier würde ein Kondensator am µC nur Störungen vom Rest fernhalten. 
Also wenn sonst nichts kritisches auf der Platine sitzt, kann man den 
hier getrost weglassen.

von Gerald K. (geku)


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Man kanns sicherheitshalber im Layout berücksichtigen und dann nicht 
bestücken. So liegt man auf der sicheren Seite.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Teo D. schrieb:
> Hier würde ein Kondensator am µC nur Störungen vom Rest fernhalten.

Nein!
Der µC kann sich selber stören durch die steilen Stromspitzen zwischen 
Vcc und GND, die bei den internen Schaltvorgängen entstehen. Das 
produziert an der Impedanz der Versorgungsleitungen Spannungsabfälle, 
d.h. Vcc bricht ein.

von Raph (Gast)


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Wie man es nicht macht, sieht man hier sehr deutlich:

https://www.mikrocontroller.net/attachment/460909/mechatronika_head2.jpeg

Da ist am Chip keinen Kerko verbaut...

von Gustl B. (-gb-)


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Gerald K. schrieb:
> Man kanns sicherheitshalber im Layout berücksichtigen und dann nicht
> bestücken. So liegt man auf der sicheren Seite.

Guter Vorschlag! Wenn man nicht Platz sparen will/muss kann man also im 
Layout lieber erstmal zu viel oder unterschiedliche Bestückungsoptionen 
einplanen.

Sonst ist das wie so oft im Leben. Man kann Dinge so bauen, dass sie 
unter normalen Bedingungen funktionieren, man kann aber auch Dinge so 
bauen, dass sie unter erschwerten Bedingungen und mit großem Spielraum 
funktionieren.

Früher hat man bei Häusern statt Beton oft Stroh und Lehm verwendet. Als 
Decke zwischen zwei Lagen Brettern zwischen zwei Stockwerken. Das hat 
wunderbar funktioniert, da haben Menschen drinnen gewohnt, das ist nicht 
eingefallen, ...

Heutzutage baut man da meist dick Beton der für die tatsächliche 
Belastung durch die paar Menschen/Möbel/Badewanne eigentlich deutlich 
dicker als notwendig ist.

Warum macht man das? Warum sollte man bei Schaltungen

Blechbieger schrieb:
> Und in der Regel für jeden Spannungsversorgungspin einen eigenen.

Kondensator verbauen?

Weil das beruhigt. Wenn man an der Stelle zu lieber zu vorsichtig ist, 
dann muss man da nachher nie wieder drüber nachdenken. Selbst wenn das 
Gerät/Schaltung dann nicht funktioniert, man kann dann schon die 
Abblockkondensatoren ausschließen und die Fehlerursache weiter 
eingrenzen.
Wenn man aber an allen Stellen ganz knapp kalkuliert ohne große 
Sicherheit und es dann nicht funktioniert, tja dann hat man ganz viele 
mögliche Fehlerursachen die man überprüfen muss.

von my2ct (Gast)


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Raph schrieb:
> Da ist am Chip keinen Kerko verbaut...
Zum Glück gibt es auf dem Bild nur einen Chip ...
Wie wäre es, wenn du mal markierst, was du meinst?

von Teo D. (teoderix)


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Dietrich L. schrieb:
> Nein!
> Der µC kann sich selber stören durch die steilen Stromspitzen zwischen
> Vcc und GND,

Nich bei 3cm....

von Raph (Gast)


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my2ct schrieb:
> Raph schrieb:
>> Da ist am Chip keinen Kerko verbaut...
> Zum Glück gibt es auf dem Bild nur einen Chip ...
> Wie wäre es, wenn du mal markierst, was du meinst?

Weder Augen noch Verstand? Dann  bist du hier eh falsch!

Abe um deine Neugier zu frebidigen: nimm den fetten schwarzen Chip 
rechts...

von Gustl B. (-gb-)


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Raph schrieb:
> Da ist am Chip keinen Kerko verbaut...

Raph schrieb:
> Weder Augen noch Verstand? Dann  bist du hier eh falsch!

Dann lade doch mal ein Bild der Unterseite hoch.

von Raph (Gast)


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Gustl B. schrieb:

> Dann lade doch mal ein Bild der Unterseite hoch.

Mach es doch selber...

von W.S. (Gast)


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Jens schrieb:
> ich habe für die Spannungsversorgung meines Controllers einen
> Spannungsregler (7805). Dieser hat am Eingang einen 10uF Elko und einen
> 100nF Kondensator. Am Ausgang ebenfalls einmal 100nF.
> Der Controller sitzt jetzt 3cm auf der Platine weg. Muss an der
> Spannungsversorgung ebenfalls noch ein Kondensator? Oder reicht der vom
> Spannungsregler?

Erstens: die 100 nF am Eingang des 7805 kannst du dir sparen. Die 10 µF 
des Elkos reichen dem 7805 aus.

Zweitens: Gönne dem 7805 am Ausgang ebenfalls einen Kondensator so etwa 
im 10µF Bereich.

Drittens: Wenn es nicht unbedingt sein muß, nimm anstatt Elkos lieber 
keramische Kondensatoren. Die gibt es inzwischen ohne größere Probleme. 
Für den Eingang würde ich 22µF/25V vorschlagen, die gibt es in 1210 und 
für en Ausgang würde ich 10µF/10V vorschlagen, die gibt es in 0805. Für 
die 2..3 sonstigen Kondensatoren von 100nF, die du an sinnvolle Stellen 
relativ nahe an deinen Controllerchip plazierst, nimm am besten welche 
in 0603. Nahe heißt, daß der Weg der Leiterzüge vom jeweiligen VCC-Bein 
über den Kondensator gen Masse und von dort zurück zum nächsten GND-Bein 
des Controllers nicht größer sein sollte als 3..5cm insgesamt. Das ist 
keine eherne oder in Stein gemeißelte Vorschrift, sondern ein Richtwert. 
Und der hängt auch noch von anderen Dingen ab, z.B. wieviel Strom der IC 
an seinen sonstigen Beinen zu schalten hat, ob es eine induktionsarme 
Massefläche gibt usw.

W.S.

von ArthurDent (Gast)


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Dietrich L. schrieb:
> Nein!
> Der µC kann sich selber stören durch die steilen Stromspitzen zwischen
> Vcc und GND, die bei den internen Schaltvorgängen entstehen. Das
> produziert an der Impedanz der Versorgungsleitungen Spannungsabfälle,
> d.h. Vcc bricht ein.

Das ist nur die halb Wahrheit. Am schlimmsten fuer Digitale ICs ist das 
sogenannte GND Bouncing.
Schaltet ein Pin mit steiler Flanke, so ist die Zuleitungsinduktivitaet 
oft so gross, das sich VCC und GND am Pin aufeinander zu bewegen. Das an 
sich ist vielleicht nicht so tragisch, jedoch wenn ein Nachbarpin ein 
Input ist, bezieht er sich moeglicherweise auf den nun hochgebounceten 
GND und hat ein falsches logisches Signal.

--> An jedem VCC Pin einen passenden C. Bei modernen schnelleren 
Schaltungen eher einen 10nF und einen 100nF in dieser Reihenfolge 
(Entfernung vom Pin).
Diese Block Cs liefern den Stron in den ersten Pico- Nanosekunden.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Blechbieger schrieb:
> Und in der Regel für jeden Spannungsversorgungspin einen eigenen.
In halbwegs modernen ICs sind Vcc+GND paarweise nahe nebeneinander. Und 
dazwischen gehört der Blockkondensator. Von dem aus geht's dann weiter 
zur Versorgung.

ArthurDent schrieb:
> GND Bouncing. Schaltet ein Pin mit steiler Flanke
Ein Pin allein sollte die Masse aber noch nicht zum Zappeln bringen. So 
schlecht kann fast kein Layout sein. Zum Ground Bouncing gehört deshalb 
meist der Begriff SSO aka. Simultaneous Switching Outputs. Denn  was 
einer allein nicht schafft, das schaffen dann zehn.

: Bearbeitet durch Moderator
von Gerald K. (geku)


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Gustl B. schrieb:
> Guter Vorschlag! Wenn man nicht Platz sparen will/muss kann man also im
> Layout lieber erstmal zu viel oder unterschiedliche Bestückungsoptionen
> einplanen.

Man kann Platz oder Zeit und Geld sparen. Eine SMD Kondensator 
kostet nicht viel Geld und Platz

Ich war mir bei meinem Projekt nicht sicher bei welchen Eingängen 
Filtermaßnahmen (RC) notwendig sind (WLAN Funkmodul war dem MC sehr nahe 
und machte beim ersten Layout (THT, linke Baugruppe in der Beilage) 
Probleme. Es sollte bei einem zweiten Anlauf in SMD Technologie bleiben 
(rechte Baugruppe in der Beiage). Die Filterwiderstände sind links und 
rechtes neben dem MC im DIL Gehäuse, die Filterkondensatoren auf der 
Unterseite vorgesehen.
Die Vorgangsweise war erfolgreich und es brauchte keinen dritten Anlauf. 
Die Filter an den Ein- und Ausgängen wurden optimiert, auf einige Filter 
konnte verzichtet werden.

Nebenbei konnte ich durch externe 1M Pullups in SMD statt den internen 
47k Pullups Strom sparen. Die hochomigeren Pullups machten Dank 
Eingangsfilter kein Problem.

: Bearbeitet durch User
von Gustl B. (-gb-)


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Du behauptest etwas

Raph schrieb:
> Da ist am Chip keinen Kerko verbaut...

das du nicht belegen willst. Gute gemacht, wir lernen an dieser Stelle 
zwar nix über die Schaltung, aber über dich.

Raph schrieb:
> Mach es doch selber...

Tja, dann nenne doch zumindest um welche Hardware, Produkt, Hersteller, 
... es sich handelt. Dann würde ich nach Bildern suchen.

von Raph (Gast)


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Gerald K. schrieb:

> Ich war mir bei meinem Projekt nicht sicher bei welchen Eingängen
> Filtermaßnahmen (RC) notwendig sind (WLAN Funkmodul war dem MC sehr nahe
> und machte beim ersten Layout

Poste mal bitte Schaltplan und Leiterplattenfiles

von Gerald K. (geku)


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Raph schrieb:
> Poste mal bitte Schaltplan und Leiterplattenfiles

Taugt Target?

von Raph (Gast)


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Gerald K. schrieb:
> Raph schrieb:
>> Poste mal bitte Schaltplan und Leiterplattenfiles
>
> Taugt Target?

Ja

von Gerald K. (geku)


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Raph schrieb:
> Poste mal bitte Schaltplan und Leiterplattenfiles
Hier das Target File

Aufsteckmodul: ESP8266

: Bearbeitet durch User
von Gerald K. (geku)


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Gustl B. schrieb:
> Früher hat man bei Häusern statt Beton oft Stroh und Lehm verwendet.

Bei einem großen Aquarium oder einer großen Bücherwand hätte ich schon 
bedenken.
Da können schon 500 Kg/m2 überschritten werden.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Gerald K. schrieb:
> Gustl B. schrieb:
>> Früher hat man bei Häusern statt Beton oft Stroh und Lehm verwendet.
>
> Bei einem großen Aquarium oder einer großen Bücherwand hätte ich schon
> bedenken. Da können schon 500 Kg/m2 überschritten werden.

Genau so etwas meinte er mit "Heutzutage baut man da meist dick Beton...
Weil das beruhigt. Wenn man an der Stelle zu lieber zu vorsichtig ist,
dann muss man da nachher nie wieder drüber nachdenken."

Wer ein Klavier in einem meinem Haus aufstellt*, sollte besser vorher 
nachdenken. Wir haben aus gutem Grund auch keine Badewannen.

*) Das 1946 aus Schutt mit zu wenig Mörtel gebaut wurde

: Bearbeitet durch User
von Gerald K. (geku)


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