Почему ST рекомендует использовать развязывающие конденсаторы емкостью 100 нФ для микроконтроллера с частотой 72 МГц? (А не 10 нФ.)

Я читал о развязывающих конденсаторах и, похоже, не понимаю, почему ST рекомендует развязывающие конденсаторы емкостью 100 нФ на микроконтроллере ARM с частотой 72 МГц.

Обычно развязывающие конденсаторы емкостью 100 нФ эффективны только до 20-40 МГц из-за резонанса. Я думал, что развязывающие конденсаторы на 10 нФ больше подходят, так как их резонанс ближе к 100 МГц.

(Очевидно, что это зависит от корпуса и его индуктивности, но это всего лишь приблизительные значения из того, что я видел.)

Согласно даташиту STM32F103, ST рекомендует конденсаторы 100 нФ на VDD и 10 нФ на VDDA . Это почему? Я думаю, что мне также следует использовать 10 нФ на V DD .

Рекомендация ST Импеданс конденсатора

Как быстро вы можете переключать ввод-вывод на одном из этих устройств. Наверняка не будет на 72МГц. Обратите также внимание на использование конденсаторов 10 нФ на более важных контактах, а также обратите внимание на стабилизатор напряжения, питающий ядро.
Что такое "АВДД"? Вы имеете в виду "ВДДА"?

Ответы (2)

Три вещи, которые вы должны отметить:

1) Большинство рекомендаций по обходу в таблицах данных и примечаниях по применению, на мой взгляд, довольно случайны. Вы легко можете быть лучшим инженером, чем человек, который написал заметку по применению :-). Лучшее техническое описание будет говорить о том, насколько низкий импеданс вы, как разработчик платы, должны обеспечить и на какой частоте. Я писал об этом здесь .

2) Большая часть паразитной индуктивности возникает из-за монтажной индуктивности (площадь и длина переходного отверстия), а не из-за самого конденсатора. Вот почему вам нужен меньший пакет, а не меньшее значение. По этой же причине вы хотели бы расположить переходные отверстия близко друг к другу и использовать близко связанные плоскости питания/земли.

3) Вполне возможно, что микросхема имеет некоторый байпас как часть упаковки и умирает, но в идеале это должно быть подробно описано в техническом описании, прежде чем вы сможете воспользоваться этим (вернемся к моему первому пункту). Если нет (и это вероятно), вы можете попробовать измерить это самостоятельно, как я показываю здесь .

Вы можете использовать что-то вроде pdntool.com , чтобы выбрать наилучшую комбинацию байпасных конденсаторов в зависимости от ваших требований к импедансу и частоте. Этот метод надежно работал во многих проектах за последние 15 с лишним лет.

Я извиняюсь за то, что добавляю сюда свои записи в блоге, но так мне гораздо быстрее найти нужные мне ссылки. Не стесняйтесь задавать дополнительные вопросы.

«1) Большинство рекомендаций по обходу в таблицах данных и примечаниях по применению довольно случайны». доказательство? есть ли у вас какие-то тайные внутренние знания о глобальном заговоре, направленном на то, чтобы заставить людей неправильно использовать обходные крышки, продвигаемом компаниями с «большой крышкой».
Ха-ха. Ну, вы видите такие вещи, как «как можно ближе». Это надежная инженерия — или «довольно случайная»? Для меня твердой рекомендацией было бы говорить о том, насколько низким должен быть импеданс и до какой частоты или что-то в этом роде. Как объяснено здесь: ee-training.dk/tip/good-pdn-low-impedance-to-infinity.htm
Что ж, мне не пришлось долго читать этот пост в блоге: «Даже более высокие частоты на самом деле могут обрабатываться и на уровне кристалла, но это невозможно измерить на уровне платы, поскольку индуктивность соединения на корпусе может быть слишком высокой. " что говорит мне достаточно.
Что тебе это сказало? Вы правы - это трудно измерить с уровня платы. Но без информации об этом в техническом описании также трудно оправдать проектирование чего-либо, основываясь на надежде, что оно там есть.
Я говорю мне, что вы догадываетесь, и, поскольку вы не знаете, что внутри чипа, почему вы подразумеваете, что они невежественны? В конце концов, их компания доверила им потенциально миллионы долларов NRE. Назовите меня параноиком, но я подозреваю, что они, вероятно, профессионалы, ваше утверждение о случайности не может быть подтверждено.
Я основываю это на опыте из множества различных таблиц данных. Я также признаю, что это может быть скорее мнением, чем фактом, который я хотел бы доказать, поэтому я изменил формулировку в ответе, чтобы отразить это. Вы имеете право на другое мнение.

Вероятная причина, и здесь я делаю обоснованное предположение - поскольку я не разрабатывал этот чип, заключается в том, что ST включила в чип несколько высококачественных перепускных колпачков, используя свободную область на кристалле. Эта емкость имеет очень высокое качество, очень высокий резонанс и очень маленькую индуктивность. Обычным является использование затвора, ну и даже емкости металлического слоя, что снижает требования к конденсаторам вне кристалла, увеличивая вероятность успеха клиента.