Autor Tema: Duda al usar condensador de 0,1uf en líneas de alimentación de un PIC  (Leído 372 veces)

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Desconectado Thulsa Doom

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Hola a todos tengo una duda, estoy diseñando una PCB con  un PIC18F97J60 y tengo entendido que para evitar ruidos es aconsejable poner un filtro de 0.1uf en las líneas de +3.3v con masa y como ese micro tiene varias líneas de alimentación la pregunta es, ¿sería lo mismo poner un condensador de 0.1uf en común con todas las líneas de alimentación o tiene que ser un condensador por línea?.

Gracias
« Última modificación: 13 de Enero de 2018, 21:13:23 por Thulsa Doom »
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Desconectado Jorge555

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Re:Duda al usar condensador de 0,1uf en líneas de alimentación de un PIC
« Respuesta #1 en: 13 de Enero de 2018, 18:36:39 »
Hola,

un condensador por cada pin de 3v3 lo más cerca posible de éste.

Saludos

Desconectado Thulsa Doom

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Re:Duda al usar condensador de 0,1uf en líneas de alimentación de un PIC
« Respuesta #2 en: 13 de Enero de 2018, 19:30:03 »
Si, eso es cuando son pines de otros propósitos como para señales PWM, o I2C, ¿pero para los pines que alimentan el pic?, si solo valen para eso para alimentar el pic, es que si le pongo un condensador por pin de alimentación al final todos esos condensadores los tendré en paralelo, no sé si me explico y como una imagen vale más que mil palabras.....

a esto es lo que me refiero:
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Desconectado Jorge555

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Re:Duda al usar condensador de 0,1uf en líneas de alimentación de un PIC
« Respuesta #3 en: 13 de Enero de 2018, 20:02:21 »
En los pines de alimentación son fundamentales, ya que son una fuente de energía de baja impedancia, lo que importa es que estén lo más cerca del pin de alimentación ya que así se minimiza la impedancia de las pistas, por eso se pone uno por pin y no uno solo para todos.

Un condensador de nF lejos de los pines de alimentación del microcontrolador no tiene sentido, ya que la impedancia de las pistas contrarrestaría su propósito, que es dar el pico de energía al microcontrolador en los transitorios de alta frecuencia evitando que se meta ruido en las líneas de alimentación. Y el microcontrolador coge picos de energía a MHz, en cada ciclo de reloj se están encendiendo y apagando transistores dentro de él.

A no ser que sea algo delicado, si no los pones funcionará igual, solo el ruido en la línea de alimentación será mayor en esa zona de tu circuito.

100 nF es el valor que se pone por inercia, pero en realidad el valor que hay que poner depende de la frecuencia de las señales del microcontrolador, ya que un condensador a cierta frecuencia pasa a ser una inductancia, un condensador de 100 nF shace su función de desacoplo hasta 4 MHz si recuerdo bien (depende del encapsulado), pero vamos con ponerlos de 100 nF suele ser suficiente.

Si vas a usar el ADC también es conveniente separar la alimentación analógica de la digital mediante un filtro (ferrita + condensador), pero vamos, que a no ser que sean cosas delicadas en la mayoría de los casos no vas a apreciar la diferencia.
« Última modificación: 13 de Enero de 2018, 20:11:52 por Jorge555 »

Desconectado Thulsa Doom

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Re:Duda al usar condensador de 0,1uf en líneas de alimentación de un PIC
« Respuesta #4 en: 13 de Enero de 2018, 20:24:13 »
Perfecto, entendido entonces, lo haré como lo tengo en la imagen.
gracias
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Conectado planeta9999

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Re:Duda al usar condensador de 0,1uf en líneas de alimentación de un PIC
« Respuesta #5 en: 13 de Enero de 2018, 20:31:46 »

100 nF es el valor que se pone por inercia, pero en realidad el valor que hay que poner depende de la frecuencia de las señales del microcontrolador, ya que un condensador a cierta frecuencia pasa a ser una inductancia, un condensador de 100 nF shace su función de desacoplo hasta 4 MHz si recuerdo bien (depende del encapsulado), pero vamos con ponerlos de 100 nF suele ser suficiente.


Yo también he montado de siempre condensadores de 100nF, ahora veo que para micros como los que uso actualmente que van a 180Mhz, ese valor sería demasiado alto. ¿ Tal vez mejor ponerlos de 1nF ?.

Aunque en mi caso los 180Mhz se consiguen internamente con el PLL, el oscilador a cuarzo va a 8 ó 16Mhz, supongo que los condensadores se calculan para la frecuencia del oscilador ¿ o no ?.

https://www.redeweb.com/articulos/componentes/el-mito-del-condensador-de-100-nf/




« Última modificación: 13 de Enero de 2018, 20:34:29 por planeta9999 »

Desconectado Jorge555

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Re:Duda al usar condensador de 0,1uf en líneas de alimentación de un PIC
« Respuesta #6 en: 14 de Enero de 2018, 02:58:13 »
Si tienes internamente un reloj a 180 MHz pues ahí tienes picos de corriente a esa frecuencia, si por ejemplo tienes una señal PWM a 2 MHz que enciende y apaga la capacitancia de un mosfet gordo pues ahí tendrás un pico de corriente a esa frecuencia, etc.. Hay varios puntos a considerar.

Depende del sistema, los 100 nF es el valor que se toma por inercia, no hay una respuesta sencilla ya que la solución de condensadores: varios del mismo valor en paralelo, varios de distintos valores en paralelo, etc.. pues depende del pcb que tengas y del ruido máximo que puedas permitir.
« Última modificación: 14 de Enero de 2018, 03:00:52 por Jorge555 »

Desconectado Picuino

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Re:Duda al usar condensador de 0,1uf en líneas de alimentación de un PIC
« Respuesta #7 en: 14 de Enero de 2018, 08:01:46 »
Para esos condensadores es muy importante hacer un buen layout. Si el layout no es correcto, por muchos condensadores que pongas no valdrán para nada.

Busca notas de aplicación u otros PDF con los siguientes tags:
capacitors decoupling bypass layout

Un saludo.

Desconectado Picuino

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Re:Duda al usar condensador de 0,1uf en líneas de alimentación de un PIC
« Respuesta #8 en: 14 de Enero de 2018, 08:14:12 »
Aquí tienes algunos interesantes:

AN1032 Cypress. Using Decoupling Capacitors
AN1325 Intersil. Choosing and Using Bypass Capacitors.
MT-101 TUTORIAL Analog Devices. Decoupling Techniques.
Murata. Application Manual for Power Supply Noise Suppression and Decoupling for Digital ICs.
SCBA007A Texas Instruments. The Bypass Capacitor in High-Speed Environments.
« Última modificación: 14 de Enero de 2018, 12:14:42 por Picuino, Razón: errata en primera referencia »

Desconectado Thulsa Doom

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Re:Duda al usar condensador de 0,1uf en líneas de alimentación de un PIC
« Respuesta #9 en: 14 de Enero de 2018, 08:46:02 »
Gracias por la información, la estoy estudiando, fastidiaría mucho que se arruinara un proyecto al no poner un condensador donde debiera.
cuanta mas información se facilite mejor ;)
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Desconectado Picuino

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Re:Duda al usar condensador de 0,1uf en líneas de alimentación de un PIC
« Respuesta #10 en: 14 de Enero de 2018, 12:27:11 »
El truco rapido es:
poner un plano de masa en el layer inferior.
conectar un lado del condensador smd al pin Vdd lo más cerca posible.
el otro lado del condensador smd conectado lo más cerca posible a una o más vías hacia el plano de masa.

Otra indicación:


Un saludo.
« Última modificación: 14 de Enero de 2018, 12:30:17 por Picuino »

Desconectado Jorge555

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Re:Duda al usar condensador de 0,1uf en líneas de alimentación de un PIC
« Respuesta #11 en: 14 de Enero de 2018, 12:58:06 »
La importancia de estos condensadores está en minimizar el ruido en la línea de alimentación, hay que ser precisos al ponerlos si tenemos partes analógicas muy sensibles o vamos a usar un adc de más de 8 bits por ejemplo.

También son muy importantes a la hora de cumplir requisitos de compatibilidad electromagnética, es decir minimizar el bucle que recorren por el circuito las corriente de alta frecuencia, y en este caso donde haya pruebas de emc lo normal es irse a un pcb de más de dos capas.

Para muchos de los circuitos no se va a notar la diferencia entre poner uno de 100nF ó 1 de 10 nF, o poner 1 en lugar de 5, por lo que a no ser que estémos haciendo cosas más delicadas pues tampoco hay que darle muchas vueltas al tema, como norma general poner un condensador de 100 nF por cada pin de alimentación de cada circuito integrado.

Desconectado Picuino

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Re:Duda al usar condensador de 0,1uf en líneas de alimentación de un PIC
« Respuesta #12 en: 14 de Enero de 2018, 16:02:01 »
Y también dar la corriente necesaria al chip sin caídas de tensión. Algunos procesadores de intel a 1.35V y 70W necesitan una corriente de alimentación de unos 50 Amperios con picos de frecuencia en los gigaherz y la tensión de alimentación solo admite caídas de tensión de algunos milivoltios. Desacoplar eso es complicado.

En este caso el PIC18F97J60 no tiene tanta corriente, admite caídas de tensión mayores y trabaja a menos frecuencia por lo que no es tan difícil.
Ten en cuenta que su consumo también depende de las salidas conectadas.

Desconectado Thulsa Doom

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Re:Duda al usar condensador de 0,1uf en líneas de alimentación de un PIC
« Respuesta #13 en: 14 de Enero de 2018, 16:20:15 »
Perfecto, el tema del consumo ya lo tengo resuelto en pruebas que he hecho, te tenido muchos problemas con los reguladores lineales por eso he optado poner un LM2596 un regulador step-down y por las pruebas que he hecho es muy estable y apenas mete ruido o eso parece, para los condensadores he pensado en usar pcb de doble cara y esos condensadores ponerlos en la cara contraria del chip justo encima del pin del micro.
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Conectado planeta9999

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Re:Duda al usar condensador de 0,1uf en líneas de alimentación de un PIC
« Respuesta #14 en: 14 de Enero de 2018, 19:21:24 »
El truco rapido es:
poner un plano de masa en el layer inferior.
conectar un lado del condensador smd al pin Vdd lo más cerca posible.
el otro lado del condensador smd conectado lo más cerca posible a una o más vías hacia el plano de masa.



Imagino que en esos dibujos, la conexión que ponen como ideal con 2 vías, es porque internamente hay dos capas una con al plano de tierra y otra con un plano a positivo (placas a 4 capas).

En mi caso, con placas a dos capas/caras, siempre pongo planos de tierra en ambas caras y vías que los comunican repartidas por toda la placa para evitar cuellos de botella en la masa.

Antes conectaba los condensadores, paralelos a los lados de los micros TQFP (que son los que uso), ahora los conecto perpendiculares a los lados, porque los ví así en varias placas de productos comerciales. Lo que no hago es poner vías en las pistas de los condensadores de desacoplo, el positivo directo al pin del microcontrolador, y el lado de masa lo dejo libre para que se una el solo al plano de tierra de esa cara.

En cualquier caso nunca he tenido problemas, siempre me ha funcionado bien.


« Última modificación: 14 de Enero de 2018, 19:24:09 por planeta9999 »