是否与IC共用旁路电容器?


13

我的电路板上有许多相同的IC MAX9611。根据数据表,应使用并联的0.1uF和4.7uF电容旁路。现在我喜欢其中的15个彼此相邻:

在此处输入图片说明

我不确定是否需要为每个IC焊接所有这些电容。首先,也许我的2层板的电容(VCC浇注顶部,GND底部)将变高,并且可能会干扰I2C信号?我没有使用此配置的经验,所以我不知道在最坏的情况下会发生什么...请说明一下!

我将分别对每个IC进行读取/写入,因此不会同时运行2个IC。

我的意思是我需要焊接所有的盖子,还是可以例如为每个第二芯片都装上盖子?


好吧,当数据表中说一个IC应该具有4.7µF,而您又想在十几个IC之间使用它时,那么每个IC仍然具有4.7µF吗?
PlasmaHH

1
他们是否同时切换?如果没有,鉴于电容器到IC的阻抗仍然很低,您可以做一些有创意的事情。如果它们确实同时切换,则您的处境更糟。使用所有寄生效应(特别是ESR,ESL和走线电感)模拟事件,您将看到事件的外观。
Winny

@winny否,我将分别读取/查询每个IC,以便它们同时工作/切换
Sean87 '16

16
您只需要绕过您要正常工作的那些。
Olin Lathrop

1
@OlinLathrop我认为我需要绕过所有:P:D
Sean87 '16

Answers:


21

数据表是从一个芯片的角度编写的。当您拥有多个筹码时,就可以开始享有自由。

根据我的经验,每个设备的电源引脚旁边都有一个0.1uF的旁路电容器(有些设计也要求使用0.01的旁路电容器)。那是不可谈判的。然后,每组三个或四个芯片都具有一个较大的储能电容器,例如10uF。

0.1uF(和可选的0.01uF)可处理时钟等的高频瞬变,而较大的10uF可处理芯片组中的任何较大开关要求。

因此,对于15个芯片的设计,您可能需要15 x 0.1uF和5 x 10uF。少了10个电容器。

您如何布置电源走线也有影响。通常,您希望电源平面连接到储能电容器,然后从该电容器馈入旁路电容器,而不是直接从电源平面馈电。这样,它们就可以通过该电容器去耦,而不仅仅是(很大程度上)不理会它。

由于不会同时使用所有芯片,因此选择储能电容器并不像您期望的那样关键。最好不要超过他们所说的一块芯片,但是您不需要多达三遍(虽然可以)。您希望大于4.7,因为如果一个芯片需要大部分,那么下一个芯片就什么也没有了,并且(取决于功率阻抗)您可能会发现电容器没有足够的功率供您使用。

这种布置的另一个优点是,除了节省空间外,最终的总电容也更少,这是减少了总电源电容。这意味着更少的浪涌电流,这在使用电流受限的电源并严格规定可浪涌的数量(例如USB)时可能是一个很大的因素。

当您确实开始为许多此类芯片提供大量的电源电容时,您可能还需要考虑一种具有软启动选项的电源系统,以减少浪涌电流并为所有电容器缓慢充电。将电路的所有活动部分保持在RESET状态,直到软启动调节器的“电源正常”输出变为活动状态为止。


1
如果两个设备不会同时切换,则在不切换时,它们都不会对电源电压瞬变产生更多的反对,并且两个设备之间共享的旁路电容与每个设备之间的距离一样近。如果没有共享上限,以这种方式共享上限会有什么不利条件?
超级猫

2
@supercat由于所有设备(似乎都)共享一条I2C总线,因此它们甚至都将被动地进行操作(读取I2C流并查找其地址)。他们希望自己的HF电容帽能够处理该时钟产生的瞬变,而LF电容帽则能够在运行时处理较大,较慢的瞬变。因此,即使一次只能使用一个芯片,所有15个芯片都将监视该I2C总线,这是一个活动操作,需要去耦。如果芯片被完全禁用,那么您可以减少去耦,但事实并非如此。
Majenko

7

最重要的一点是,每个芯片都连接了一个0.1μF的电容,阻抗非常低。如果您将底部的GND浇铸成一个非常好的接地层,那么如果将这些IC的VCC引脚和旁路电容的方向彼此靠近,那么很可能每两个IC只能有一个小电容,并且在两个IC和旁路电容的GND引脚附近都有接地过孔。但是,两个IC都获得相同的I2C时钟信号,因此它们同时消耗电流,因此,如果绕过两个芯片,则可能需要更大的电容。在这种情况下,我不会低于.15μF。

对于较大的油箱盖,我同意马延科的观点。


我在很大程度上同意这一点...检查IC的数据表,看看它们是否为0.1uF电容指定了最大距离(我看到一个距离,它表示距芯片的距离应小于0.5“)。在两个芯片之间放置一个电容帽并保持在该距离之内,这是您的最佳选择。我不同意增大较小的旁路电容的尺寸-增加其尺寸会降低其频率响应,并且拥有适当的频率很重要绕过瓶盖以完成其工作的回应
Doktor J
By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.