Question:
Pourquoi VCC et GND sont-ils sur des broches diagonalement opposées?
Cano64
2017-01-14 03:08:35 UTC
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J'ai remarqué que la plupart des CI (DIP ou SOP) ont des broches VCC et GND sur des broches diagonalement opposées.Les condensateurs de découplage doivent être connectés avec les traces les plus courtes.Placer des broches d'alimentation dans les coins rend les traces (à l'intérieur de la puce et à l'extérieur sur le PCB) le plus long possible.Cela n'a pas de sens pour moi, quel est le but de le faire de cette façon?

Convention schématique.Si vous ne l'aimez pas, vous pouvez dessiner votre propre symbole.
@winny Dans de nombreux cas, il s'agit du placement physique réel.
Cela reflète souvent la disposition du dé
J'ai toujours pensé que c'était de s'éloigner le plus possible les uns des autres pour éviter un court-circuit accidentel.
Les contraintes d'emballage à l'intérieur du CI viennent également à l'esprit.Vous ne pouvez pas croiser les fils de liaison.
Pour une carte de circuit imprimé avec un grand nombre de puces, la distribution de l'énergie dans une grille sensible facilite la disposition et aide en permettant des largeurs de traces de graisse.Pas de problème maintenant avec plusieurs broches Vdd, Gnd sur un seul système sur puce.
Historiquement, cela conduit à de meilleures dispositions pour le signal orthogonal et les pistes parallèles power / gnd.Certains ont utilisé des broches médianes sur des côtés opposés, mais ont perdu la faveur avec des placements de point médian sous SMD.
@PlasmaHH: La plupart des puces utilisaient une matrice relativement carrée.Si une pièce à 16 broches place les broches d'alimentation et de masse au milieu des côtés opposés, elle pourrait tout aussi facilement faire de ces broches (dans l'un ou l'autre ordre) 1 et 9, 4 et 12, 5 et 13 ou 8 et 16. IJe ne sais pas pourquoi la disposition des puces favoriserait particulièrement l'un ou l'autre.
Cinq réponses:
Robert Seddon-Smith
2017-01-14 07:52:18 UTC
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Je pense que la réponse à votre question est plus historique que logique.

Je suis assez vieux pour me souvenir quand même les circuits imprimés double face étaient neufs.

Avant cela, il était plus facile d'utiliser un circuit intégré intégré DIP (ce qui était ce qu'il y avait alors) sur une carte de circuit imprimé en ayant VCC et GND aux extrémités opposées du package.Cela signifiait que l'alimentation pour alimenter l'appareil pouvait provenir du «rail» supérieur et inférieur du PCB tout en laissant un peu d'espace aux circuits logiques pour s'acheminer les uns vers les autres avec le minimum de ponts. Les condensateurs de découplage étaient généralement placés à côté de puces logiques, les pattes du condensateur laissées longues pour assurer un perçage minimal des trous.

Rappelez-vous alors qu'il n'y avait pas de packages CAO pour vous aider à concevoir votre mise en page et à la tester non plus.Tout a été fait sur papier, ou dans mon cas parce que j'étais paresseux, généralement un stylo de masquage directement sur le tableau avec quelques meths pour les trucs.Vous pouvez également utiliser les meths pour nettoyer le circuit imprimé ;-)

Pour les DIP, il était courant d'utiliser des transferts par friction pour obtenir le bon pitch.Je m'en souviens bien.
Majenko
2017-01-14 15:13:09 UTC
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Je suis d'accord avec robert.Cela a facilité le routage de l'alimentation dans les premières cartes.Comme celui-ci:

enter image description here

Vous pouvez clairement voir les rails d'alimentation et de masse au-dessus et en dessous des puces.Et les bouchons de découplage peuvent simplement utiliser le sol de la rangée ci-dessus pour garder la distance courte.Agréable et simple à acheminer.C'est tellement plus difficile ces jours-ci avec tout le placement apparemment aléatoire des broches d'alimentation et de masse sur les puces.

skobovm
2017-01-14 03:38:08 UTC
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Les condensateurs de découplage sont destinés à réduire les variations de tension sur la ligne électrique causées par les changements de consommation de courant, ainsi qu'à réduire le bruit haute fréquence introduit ailleurs dans le système.Ce n'est pas parce que les broches GND sont éloignées sur le circuit intégré que vos capuchons de découplage doivent passer entre ces broches - placez-les près de la broche VCC et acheminez une ligne GND à proximité (ou placez des vias vers un plan GND).

La raison pour laquelle les broches VCC et GND peuvent être éloignées, comme le dit @PlasmaHH, est que cela a du sens pour certains circuits intégrés en raison de la disposition des puces.Prenons un circuit: puissance -> un tas de trucs -> GND;il est logique que ces broches soient éloignées pour accueillir les circuits internes.De plus, cela peut réduire la quantité de capacité créée (externe et interne) entre ces deux broches.

Non pas pour réduire le bruit, mais pour fournir le courant nécessaire à la commutation ou à toute autre activité dans la puce.Ce n'est pas un filtre de ligne.Donc, de la même manière que le courant est absorbé vers VCC, il provient de GND, et un condensateur devrait idéalement être proche de cet endroit également.Sinon, vous obtenez une chute de tension sur les traces et qui sait quoi d'autre.Mais dans ces puces historiques, vous avez généralement affaire à une fréquence relativement basse, de sorte que l'inductance de la trace est négligeable.
C'est en fait les deux.Ils réduisent le bruit qui est introduit ailleurs dans le système global et compensent les changements de consommation de courant.J'ai reflété ma réponse pour l'indiquer.Voici un guide http://www.designers-guide.org/Design/bypassing.pdf
La réduction des bruits d'ailleurs devrait être filtrée par quelque chose comme des filtres LC.Sinon, le filtre n'est pas très efficace, mais de toute façon dans ce cas, le filtre peut être appliqué uniquement à VCC.Mais lorsque vous souhaitez fermer le maillage de courant de crête, vous voulez le rendre le plus court possible, pour éviter le courant dans le plan de masse.Donc, là où cela compte, les broches GND et VCC sont adjacentes.
@skobovm Cette partie consiste davantage à réduire le bruit injecté * dans * les * rails * à partir * du CI.
Les premiers circuits intégrés logiques étaient suffisamment lents, avec des demandes de courant transitoire suffisamment faibles, pour que les broches d'angle avec les bits métalliques de 5 mm à 10 mm de long du cadre de connexion et les inductances 5 nanoHenry à 10 nanoHenry, ne provoquent pas un effondrement catastrophique du rail.S'il est utilisé sur des panneaux filaires avec des capuchons de dérivation généreusement dispersés.J'ai vu un PCB auto-routé sans PLANES, et seulement des rails VDD / GND de 1/8 "de large, qui * DID * ont suffisamment d'effondrement de rail, le MCU associé sur un autre PCB a été mis au hasard en" reset "; quelques années plus tard,le concepteur étant mort dans un accident d'avion, on m'a demandé de résoudre le problème. "UTILISEZ UN AVION GND!"
Zack Freedman
2017-01-14 04:08:38 UTC
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Presque tous les PCB modernes ont au moins un plan de masse.En d'autres termes, l'espace inoccupé des deux côtés du PCB est rempli par un gros "fil de terre".

Lorsque l'ingénieur dispose le PCB, il place chaque capuchon de découplage aussi près que possible de sa broche VCC.Il connecte l'une des pastilles du condensateur à la broche VCC avec une courte trace.Il connecte l'autre pad à un via dans le plan GND.

Parce que le plan de masse est si large, son impédance est très faible.Avec une trace très courte entre la broche VCC et le capuchon, le parasite inductif du fil est minimisé.

Mario
2017-01-14 05:02:40 UTC
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Le fait d'avoir des broches VDD et VSS séparées par une distance significative ne peut être permis que dans des applications pas si critiques. Dans de tels cas, il pourrait être plus important de faire correspondre les dispositions de broches établies au lieu d'utiliser le placement optimal.

Un circuit de circuit intégré est entouré par ce que l'on appelle l'anneau de pad. J'ai pris une image arbitraire de Google pour montrer ceci:

enter image description here

Parmi les traces jaunes visibles dans les coins se trouvent les lignes d'alimentation. Ils tournent autour de la puce entière car ils sont nécessaires pour les circuits de protection ESD et pour fournir des plots d'E / S numériques. Il devrait être clair à partir de cela que l'anneau peut être alimenté à partir de deux électrodes de l'anneau (en supposant qu'il n'y a pas plusieurs fournitures).

Du point de vue du concepteur de circuits intégrés, les lignes de signaux critiques et les plots d'alimentation sont placés de manière à minimiser l'inductance des fils de liaison et de la grille de connexion. En particulier, VDD et VSS seraient placés rapprochés et parfois même avec une double liaison pour réduire les parasites.

Donc, pour un placement optimal, VDD et VSS ne seraient pas placés sur des coins opposés.



Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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