Штырьковый разъем питания для защиты от шума и развязки

В других потоках вопросов и ответов много говорилось о том, как подключить разделительные конденсаторы к ИС, что привело к двум совершенно противоположным подходам к проблеме:

• (a) Поместите развязывающие конденсаторы как можно ближе к выводам питания ИС.
• (b) Подключите выводы питания ИС как можно ближе к плоскостям питания, затем разместите развязывающие конденсаторы как можно ближе, но с соблюдением сквозных отверстий.

Согласно [ Крейгу Мицнеру ], вариант (а) предпочтителен для аналоговых ИС. Я вижу в этом логику, так как индуктивность сквозного и развязывающего конденсатора образует низкочастотный LC-фильтр, который удерживает шум от контактов микросхемы. Но согласно [ Тодд Х. Хаббинг ], вариант (а):

[...] звучит как хорошая идея, пока вы не примените некоторые реалистичные числа и не оцените компромиссы. В общем, любой подход, который добавляет больше индуктивности (без увеличения потерь), является плохой идеей. Контакты питания и заземления активного устройства, как правило, должны быть подключены непосредственно к силовым платам.

Что касается варианта (b), [ Крейг Мицнер ] (автор рисунка выше) говорит, что он предпочтителен для цифровых схем, но он не объясняет почему. Я понимаю, что в варианте (b) индуктивные петли сохраняются как можно меньше; но, тем не менее, они позволяют переключать помехи от микросхемы, чтобы довольно легко проникать в силовые плоскости, чего я хочу избежать.

Являются ли эти рекомендации правильными? На каких точных рассуждениях они основаны?

РЕДАКТИРОВАТЬ: учтите, что переход от IC ведет к конденсатору, и переходы должны быть как можно короче. Они показаны на рисунке в виде длинных следов только для иллюстрации.

При выполнении некоторых базовых симуляций с преувеличенными значениями становится очевидным, что в конечном итоге вы торгуете от высоты шипа до высоты кольца.

С помощью схемы A вы получите меньший скачок на выводе Vcc IC и большее кольцо, а с помощью цепи B - обратное.

Обратите внимание на ток в трассе к конденсатору в цепи B, хотя, он меняет направление.

Другой вариант, который вы не показали, - это поместить плоскость питания через IC, чтобы длины трасс были равны. Это дает вам лучшее из обоих миров, как показано на третьем сюжете. Снова, хотя ток в линии кепки полностью изменяет.

Из этих графиков я бы на самом деле сказал, что схема A лучше для цифровых, так как ребристые фронты более проблематичны, чем пульсации, а схема B лучше для аналоговых. В конечном счете, C - лучший. Но когда дело доходит до таких терминов, как «лучше», в игру вступает мнение.

В конечном счете, тем не менее, в любом случае вам нужно держать конденсатор и как можно ближе к выводу, используя минимальные следы между ними, чтобы минимизировать индуктивность следа. Например, используя плотную комбинацию пэд / виа, как указано в ответе Пойфе.

Для наименьшей индуктивности разместите плоскость сквозного заземления на боковой стороне колпачка, а не в конце тонкого следа. Вы можете поставить два переходных отверстия, по одному на каждой стороне, это даже лучше.

(читай источник )

Теперь, учитывая показанную схему, микросхема находится в корпусе SOP или SSOP, что означает, что внутри корпуса имеется индуктивность более 5 нГ в проводном и ведущем кадрах. Один лишний нН следовой индуктивности в линии электропередачи не имеет значения. Если это цифровая микросхема, оптимальная развязка плоскости будет достигнута с помощью следов в правой части изображения, и вы сможете подключить вывод питания микросхемы к накладке крышки.

Если это чувствительная аналоговая микросхема в цифровой плоскости, то добавление резистора и / или феррита перед крышкой - гораздо лучшая идея.