Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Entkoppelkondensatoren und GND fills


von Lucas Grodd (Gast)


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Ich habe eine Frage bezüglich Entkoppelkondensatoren und Ground-Fills:

Zunächst mal mein Verständnis als Amateur:
Der Entkoppelkondensator dient ja prinzipiell dazu, integrierte 
Schaltkreise, die ja zumeist in irgendeiner Art und Weise getaktet 
arbeiten, während des Taktes mit Strom zu versorgen, da der 
Schaltvorgang während des Taktes relativ viel Strom verbraucht. Zum 
Anderen schonen sie vermutlich auch die Versorgungsspannung vor 
Störungen. Der Kondensator kann ja durchgehend, ohne Stromspitzen 
geladen werden und vom IC je nach Bedarf mit Stromspitzen während des 
Taktes entladen werden.

Deswegen setze ich immer brav einen C so nah wie möglich an den IC und 
dahinter setze ich die VIAs zur GND Plane, bzw verbinde die 
Versorgungsspannung. So muss der IC seinen Strom aus dem C entnehmen. 
(oder der Strom muss zumindest am C vorbei. Da die Verbindung mit dem C 
aber direkter, somit impedanzärmer sein dürfte, wird der Strom 
tendenziell eher aus dem C entnommen.) Siehe das Bild "ohne_GND_fill". 
Rot ist die Kupfer-Oberseite mit VCC, Grün ist die Kupfer-Unterseite als 
GND Plane. Das ist nur ein Beispiel deswegen ist nichts weiter 
angeschlossen.

Nun ist aber ja gängige Praxis (soweit ich gesehen habe) leere Bereiche 
mit GND-Fills zu bestücken. (unter anderem natürlich weil die Platine 
zur Banane werden kann, wenn nur eine Seite voll Kupfer ist. Aber darum 
solls hier nicht gehen)

Um die Impedanz zwischen der GND Plane und den GND Fills zu verringern, 
setzt man VIAs zwischen GND Plane und den fills. (hab ich beispielhaft 
mal verteilt. - siehe Bild "mit_GND_fill")

Allerdings verbindet das ja alle GND's auf der Oberseite. Das heißt, 
meine sorgfältig geplanten Pfade zwischen IC's, C's und der Versorgung 
sind "hinfällig"

Ist das salopp gesagt "egal" weil die Pfade von den IC's zu den C's ja 
kürzer sind als die Pfade zu den VIAs oder ist das tatsächlich ein 
unerwünschter Effekt?

Korrigiert mich gerne, wenn irgendwas davon falsch ist. Ich hab zu dem 
Thema viel gelesen, aber nichts was speziell meine Frage beantwortet 
hat.

Gruß
Lucas

von Lucas Grodd (Gast)


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Also die große Frage ist:

macht es Sinn, IC's aus den GND Planes (bei through-hole werden die Pins 
ja auch damit verbunden) und den GND Fills auszuschneiden und über einen 
festen Pfad aus den C's zu versorgen?

von Markus (Gast)


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Hallo,

Lucas Grodd schrieb:
> macht es Sinn, IC's aus den GND Planes (bei through-hole werden die Pins
> ja auch damit verbunden) und den GND Fills auszuschneiden und über einen
> festen Pfad aus den C's zu versorgen?

Nein.

Wie du schon festgestellt hast sucht sich der Strom immer den Weg des 
geringsten Widerstandes.

Als kleines Gedankenexperiment: die ideale Stromversorgung für mehrere 
ICs ist sternförmig, wobei der Sternmittelpunkt dein Anschluß für die 
Stromversorgung herstellt. Wenn du jetzt die "Strahlen" des Sterns so 
breit machst, dass sie sich überlappen und am Ende eine komplette Fäche 
ergeben, bleibt es trotzdem immer noch ein Stern.

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