Jika PIC MCU menyediakan beberapa Vdd / Vss, haruskah Anda memberikan kekuatan untuk semuanya?

16

Lihatlah contoh skema ini:

Contoh Skema

Chip yang dimaksud adalah PIC18F4550 dan seperti yang Anda lihat daya disediakan di kedua sisi (dengan tutup 100nF untuk menghaluskan suara saya kira). Apakah ini benar-benar diperlukan atau bisakah Anda meletakkan kekuasaan di satu sisi dan mengabaikan yang lain? Saya tahu bahwa saya baru saja meletakkan kekuatan di satu sisi dan semuanya tampaknya masih berfungsi dengan baik tetapi saya merasa tidak nyaman dengan melakukan itu. Saya merasa bahwa mereka tidak akan menyia-nyiakan pin yang bisa melakukan sesuatu yang bermanfaat dengan memiliki sepasang pin in / out power ekstra.

Untuk tujuan apa PIC MCU ini (dan lainnya menyukainya) memiliki beberapa pin daya?

pic power Robert Massaioli
sumber

Jawaban:

14

Setiap Vdd dan Vss pin (dan AVdd dan AVss, jika ada) harus terhubung, dan masing-masing pasangan harus dipisahkan. Banyak pin pasokan dengan decoupling mereka sendiri memastikan bahwa bagian-bagian berbeda dari chip menerima pasokan rendah-impedansi, yang tidak akan menjadi masalah jika pasokan didistribusikan di dalam chip itu sendiri.

Agar decoupling menjadi efektif, koneksi ke pin harus pendek dengan trek lebar untuk meminimalkan induktansi. Jalur suplai harus menuju kapasitor dan kemudian ke pin, hanya menempatkan kapasitor pada stub dengan pasokan dan ground ke pin terlebih dahulu bukan ide yang baik.

Leon Heller
sumber
Untuk menambahkan: Meskipun tidak mungkin dengan micro-controller, kadang-kadang bermanfaat untuk memiliki catu daya terpisah untuk berbagai bagian chip di mana bagian tertentu sensitif terhadap daya bersih.
user606723
Bagaimana sebagian sensitif terhadap "kekuatan bersih"?
Leon Heller
1
Mungkin saya seharusnya mengatakan, "peka terhadap kebersihan kekuatan"? DAC sering memiliki sumber tegangan analog dan digital yang terpisah.
user606723
8

Seperti yang dinyatakan dalam lembar data, semua pin daya dan ground harus terhubung. Ini termasuk daya analog dan ground juga (AVdd, AVss). Setiap pin daya harus memiliki kapasitor bypass sendiri sedekat mungkin dengannya.

Beberapa pin Vdd dan Vss mungkin secara internal terhubung ke suatu titik. Namun, karena kendala mati, masing-masing feed ini diperlukan secara terpisah. PIC mungkin tampak berjalan dengan hanya satu pasangan yang terhubung, tetapi beberapa tegangan di dalam chip kemudian mungkin tidak seperti yang dimaksudkan dan berbagai hal halus mungkin salah.

Olin Lathrop
sumber
Terima kasih atas tanggapan yang luar biasa dan itulah yang saya duga; bahwa masalah halus dapat terjadi tanpa sepengetahuan saya. Tetapi halaman apa dalam datasheet yang Anda temukan bahwa keduanya harus terhubung? Aku bersumpah aku mencoba menemukan informasi itu sebelum mengajukan pertanyaan ini dan tidak bisa.
Robert Massaioli
2
@ Robert: Saya tahu saya pernah melihatnya, dan ini adalah masalah yang sudah diketahui. Saya baru saja melihat datasheet 18F4550 dan juga tidak menemukannya. Mungkin tidak semua lembar data menyebutkannya, atau ada dalam referensi keluarga atau sesuatu. Bagaimanapun, saya tahu saya telah melihat ini secara eksplisit dinyatakan oleh Microchip, hanya tidak ingat persis di mana atau oleh siapa.
Olin Lathrop
1
Disebutkan dalam lembar data untuk bagian 16-bit.
Leon Heller
4

Meskipun Anda dapat menjalankan PIC dari hanya sepasang daya / tanah itu tidak disarankan.

  • Satu pin daya hanya dapat dengan aman menyediakan sejumlah arus. Memiliki 2 kali lipat kapasitas saat ini.

  • Pin ground sering juga merupakan heat-sink, jadi tidak menghubungkannya dapat menyebabkan terlalu banyak panas menumpuk di bagian chip.

  • Beberapa kapasitor decoupling dengan feed terpisah ke dalam chip akan meningkatkan keseluruhan arus gambar dan kebersihan sinyal dari PIC.

Jadi ya, untuk eksperimen dan prototipe sederhana, Anda hanya dapat menggunakan satu pasangan jika Anda mau, tetapi untuk apa pun dalam produksi gunakan semuanya.

Majenko
sumber
Lebih mungkin itu adalah induktansi daripada perlawanan yang merupakan faktor paling penting untuk mikro kecepatan tinggi.
Martin
Saya tidak tahu bahwa tentang pin ground juga menjadi heat sink, saya kira saya tidak pernah memikirkannya tetapi itu sangat masuk akal. Dan ketika Anda mengatakan feed terpisah untuk Anda berarti dua sumber daya terpisah yang lengkap atau dua jalur terpisah dari sumber daya yang sama (Saya hanya mengambil satu kursus elec di uni; Saya berasal dari Ilmu Komputer jadi tolong maafkan pertanyaan yang mungkin sederhana). Saya akan mengambil nasihat itu ke dalam hati.
Robert Massaioli
Garis yang sama, memisahkan kapasitor.
Majenko
@Majenko: Oh, oke. Tapi mengapa saya butuh dua? Apakah kedekatan fisik yang membuatnya lebih baik? Karena bukankah kedua kapasitor secara paralel sejajar berbicara? ... sebenarnya ada sesuatu yang bisa saya baca yang menjelaskan mengapa kedua kapasitor diperlukan?
Robert Massaioli
2
@ Robert: induktansi, induktansi, induktansi.
Jason S
4

Anda harus menghubungkan mereka semua.

Tidak melakukannya adalah resep untuk waktu yang menarik. Seringkali inti akan muncul, dan semuanya mungkin tampak bekerja, tetapi kemudian Anda mulai mendapatkan mode kegagalan aneh - peripheral on-chip tidak berfungsi, I / O tidak mengemudi ke tegangan penuh, dll

Chris Stratton
sumber
Kedengarannya Anda mungkin benar-benar mengalami masalah itu sebelumnya? Jika itu benar, itu akan menjadi final.
Robert Massaioli
2

Prosesor yang memiliki beberapa pin catu daya melakukannya untuk menurunkan resistensi parasit dan induktansi dari catu daya - induktansi parasit rendah sangat penting pada frekuensi tinggi untuk prosesor yang memiliki transien arus catu cepat.

Jika Anda tidak menghubungkan semua pin catu daya, dengan memintas yang sesuai (yaitu kapasitor yang terhubung dengan jejak pendek), tegangan catu daya seperti yang terlihat pada chip akan mengalami transien tegangan yang mungkin di luar spesifikasi operasi untuk bagian tersebut.

Jason S
sumber