Hallo, weiss jemand wo und welche Elelktrolytkondensatoren man in einer Digitalschaltung plazieren sollte ? Ich las dass es schwingen könnte wenn man Elkos nach dem 7805-Ausgangs-Elko ungünstig plaziert. Doch sah ich in Schaltungen öfters solche Elkos verteilt ...
Diese Stützkondensatoren sollen die Betriebsspannung bei plötzlicher hoher Stromaufnahme der Bauteile innerhalb der zulässigen Toleranz halten, BIS der Spannungsregler nachregeln kann und der Strom über die Zuleitung ausreichend zu fliessen beginnt. Normalerweise reichen 100nF. Ist die Zuleitung länger als ein paar cm, dort noch mal 47-100nF. Ist die Zuleitung länger als 1m (50cm sagen viele) durchaus 1uF Keramik, und weil Elkos schlechter wirken als Keramik entspricht das 10uF Elko. Und wenn die Stromaufnahme so hoch ist, dass der Regler gar nicht nachregeln kann, also mehr als 1A als Spitze, dann ein Elko von ca. 100uF pro Millisekunde den diese Stromaufnahme dauert. http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.14.1
H-G S. schrieb: > Doch sah ich in Schaltungen öfters solche Elkos verteilt ... Das ist eher ein Zeichen für schlechtes Design. Üblich und meist auch notwendig sind Kerkos mit ca. 100nF direkt an die Beinchen von jedem IC angebracht.
Ich kann da die Bachelorarbeit von Sebastian Gaja empfehlen. http://www.hochschule-bochum.de/fileadmin/media/fb_e/labore/prof_albers/Forschungsarbeiten/Sebastian%20Gajda.pdf Bezieht sich aber nicht nur auf das Layout, sollte aber ein paar wichtige Fragen diesbezüglich klären. Ansonsten: -> kurze Leitungswege -> keine 90' Winkel -> Abblockkondensatoren (Keramik) !direkt! an die Stromversorgungspins. -> ggf. das Signallaufzeitverhalten auf den Leitungen beachten -> Stromversorung mittels Filter entkoppeln -> ....
Автомат К. schrieb: >> Wie viele Elkos in Schaltung verteilen ? > > 42 Ohne zusätzliche ICs. Ansonsten pro IC noch mindestens 7.
@Marek Walther (ma_wa) >http://www.hochschule-bochum.de/fileadmin/media/fb... Brauchbar. Ich würde ne 2+ geben ;-) >-> keine 90' Winkel Das ist eine Legende. https://www.mikrocontroller.net/articles/Wellenwiderstand#90.C2.B0_Ecken_in_Leiterbahnen
>> Wie viele Elkos in Schaltung verteilen ? Автомат К. schrieb: > 42 Das ist schon extrem lustig. Aber das hier ist vor Freude kaum auszuhalten: Marc V. schrieb: > Ohne zusätzliche ICs. > Ansonsten pro IC noch mindestens 7. ROFL, LOL, Schenkelklopf, Tränen lach! *NICHT!* ------------------------------------------------------------------------ @TO Es hängt in starkem Maße davon ab, welche Logik-Familie verwendet wird. Bei TTL-Schaltkreisen war es üblich, pro 3-5 IC 10µF einzusetzen, bei LS-TTL pro 10 IC. Bei HC und HCT kommt man normalerweise nur mit 100nF pro 1 IC aus. MFG Paul
Paul B. schrieb: >>> Wie viele Elkos in Schaltung verteilen ? > Автомат К. schrieb: >> 42 > > Das ist schon extrem lustig. Sowas in der Art hätte auch von Dir stammen können...
Автомат К. schrieb: > Sowas in der Art hätte auch von Dir stammen können... Ganz sicher nicht. Ein wenig mehr Mühe steckt in meinen Scherzen schon drin. MfG Paul
Paul B. schrieb: > Ganz sicher nicht. > Ein wenig mehr Mühe steckt in meinen Scherzen schon drin. https://de.wikipedia.org/wiki/42_(Antwort) Der Link funktioniert leider nicht richtig, die ")" muss händisch eingefügt werden.
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Paul B. schrieb: > Bei TTL-Schaltkreisen war es üblich, pro 3-5 IC 10µF einzusetzen, bei > LS-TTL pro 10 IC. Es war üblich. > Bei HC und HCT kommt man normalerweise nur mit 100nF pro 1 IC aus. Und das sind dann natürlich keine Elkos.
Marc V. schrieb: > Es war üblich. Ja, und? Liest Du irgendwo etwas zur zeitlichen Begrenzung der Frage des TO? Marc V. schrieb: > Und das sind dann natürlich keine Elkos. Oh, wie er sich herauswindet, der Gelenkige... :) MfG Paul
Danke MaWin und den anderen :-) Da die Leitungen meiner 74HC-Schaltung unter 50cm sind werden wohl die 100nF an den ICs reichen. Aber es hängt am Ende (etwa 30cm entfernt vom 7805) ein 20x4 LCD-Display dran. Reicht da auch ein 100nF dicht an den Versorgungspins des LCD ?
H-G S. schrieb: > Danke MaWin und den anderen :-) > > Da die Leitungen meiner 74HC-Schaltung unter 50cm sind werden wohl die > 100nF an den ICs reichen. Ich hoffe Du meinst Leiterbahnen und nicht wirklich Leitungen. > Aber es hängt am Ende (etwa 30cm entfernt vom 7805) ein 20x4 LCD-Display > dran. Reicht da auch ein 100nF dicht an den Versorgungspins des LCD ? Falk hat dir doch bereits den wichtigen Link für Kondensatoren gepostet. Der 100nF ist ein Abblock- oder Entkoppelkondensator und sollte sich schon als Hühnerfutter auf der LCD-Baugruppe befinden. Es wird aber sicherlich nicht schaden, am Übergang noch einen einzusetzen. Hier könnte je nach Stromaufnahme des Displays auch ein kleiner Elko Sinn machen. Ablockkondensatoren sollten aus Keramik sein, damit diese schnell genug regieren können. Sie federn schnelle Stromspitzen ab und gehören daher direkt an jedes IC und sollten direkt verdrahtet werden. Elkos sind i.d.R. gewickelt und haben daher eine Spulenkomponente, daher können diese nur langsame Stromänderungen ausgleichen - dieses aufgrund von Aufbau und Kapazität aber länger als ein Kerko. Ergo baut man Elkos dort ein, wo die Spannung/Stromfluss langsam aber nachhaltiger gepuffert werden muss. das bedeutet vor großen 'langsamen' Verbrauchern oder an den Übergängen zu Modulen - wie deinem LCD. Auf der Flachbaugruppe werden Elkos auch zur Spannungsstabilisierung an neuralgischen Stromversorgungspunkten eingesetzt. Bei Elkos hilft viel aber meistens wenig. Es mach daher kein Sinn, die yF nur so über die Flachbaugruppe zu verteilen. Es führt zu Problemen mit den Einschaltströmen und je nach Layout und Stromversorgung kann es bei Belastung auch die Schwingneigung fördern. Mit einer der wichtigsten Punkte einer Schaltung ist auch die Stromversorgung oder die Einspeisung. Da Du eine 7805 erwähnt hast, solltest Du diesen nach Datenblatt verschalten. Auch hier gehören direkt an den Regler die beiden Kerkos. Vor den Regler gehört ein ausreichend dimensionierter Glättungskondensator.
H-G S. schrieb: > weiss jemand wo und welche Elelktrolytkondensatoren man in einer > Digitalschaltung plazieren sollte ? Wenn man wüsste, in welchen Stromkreis, könnte man auch was sinnvolles antworten. Präziese Angaben sind in der Elektronik essenziell. > Ich las dass es schwingen könnte wenn man Elkos nach dem > 7805-Ausgangs-Elko ungünstig plaziert. In einem steinalten Schaltplan oder in einer aktuellen Applikation? Nicht alles was mal früher geschrieben oder gepostet wurde muss wahr sein. Neuzeitlich allerdings auch nicht aber die Wikis sind da recht verlässlich. > Doch sah ich in Schaltungen öfters solche Elkos verteilt ... Hab ich auch schon, aber wenn man sich den ganzen Aufbau so ansah, glaubte ich nicht, dass die Elektronik von einem Profi gebaut wurde, sondern von Praktikanten oder Auszubildenden. Warum fragst du das denn? Dein 8051-Projekt ist doch schon in der Fertigung. Dann ist es doch unwichtig. Wenn jeder hier einen Thread eröffnen würde um solche Primitivfragen zu stellen über Dinge die er mal gesehen, gehört oder gelesen hat, die man aber auch durch Suche im Web recherchieren kann, würde die Vermüllung hier gar nicht mehr aufhören.
Автомат К. schrieb: >> Wie viele Elkos in Schaltung verteilen ? > > 42 Passen denn soviele in eine Streusandbüchse?
Marc V. schrieb: > Ansonsten pro IC noch mindestens 7. Da ja ein Elko zwei Beine hat, passt das dann nur für 14-polige ICs.
Marek W. schrieb: > Es mach daher kein Sinn, die yF nur so über die Flachbaugruppe > zu verteilen. Da ein yoktoFarad nicht besonders viel ist, braucht man ziemlich viele davon. :-)
Inkognito schrieb: > Warum fragst du das denn? Dein 8051-Projekt ist doch schon in der > Fertigung. Dann ist es doch unwichtig Ich habe zwei Lötaugen reserviert auf der IO-Platine vor dem LCD-Con :-) Ich weiss nur nicht ob und welchen Elko ich da reinsetzen soll ... ich tippe auf 2,2uF oder so wenn überhaupt.
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Digital != digital. CMOS 4000 ist recht gutmütig. FPGAs oder CPUs können dagegen heftige Stromschwankungen haben, die langsame Regler-ICs nur schlecht wegstecken. Für solche Impulsbelastung nimmt man oft mehrere Elkos parallel. Auch wenns oft behauptet wird, nach oben gibt es kein Grenze. Ich hab nen 78xx noch nie schwingen lassen können, selbst mit 4700µF dahinter.
Peter D. schrieb: > Auch wenns oft behauptet wird, nach oben gibt es kein Grenze. Ich hab > nen 78xx noch nie schwingen lassen können, selbst mit 4700µF dahinter. Bei LDOs kann das aber schon anders aussehen.
Peter D. schrieb: > Ich hab > nen 78xx noch nie schwingen lassen können, selbst mit 4700µF dahinter. Das geht mir genauso. MfG Paul
Hallo, sorry aber die pauschalen "Rezepte" die hier verteilt werden ohne die Randbedingungen zu kennen erschreckt mich. Zuerst würde ich mal klären: - 2-Lagen Layout oder Multilayer mit Masse- und Versorgungsflächen. - Rise und Fall-Time der verwendeten Bausteinfamilie. - ggf. auch noch die Taktfrequenz wenn man die Abstrahlung einzelner ICs noch etwas optimieren möchte. Ansonsten: Kleine Elkos (1-10uF) machen insbesonders im 2-Lagen Layout an kritischen Stellen (Speicherfunktionen wie Prozessor oder Latchfunktionen) durchaus Sinn. Durch den hohen ESR bedämpfen Elkos Parallelschwingkreise die sich sonst zwischen den Keramik-Kondensatoren zusammen mit der Leiterbahninduktivität bilden. Wichtig ist hierbei die passende Dimensionierung im Verhältnis zu den Keramik-Kondensatoren. Im 2-Lagen Layout ist auch noch der Abstand zwischen Elko und Keramikkondensator kritisch. Bei Multilayer (wenn der Lagenaufbau richtig gemacht ist), reicht ein Elko für eine ca 10*10 cm große Fläche. Gruß Anja
H-G S. schrieb: > Da die Leitungen meiner 74HC-Schaltung unter 50cm sind werden wohl die > 100nF an den ICs reichen. > > Aber es hängt am Ende (etwa 30cm entfernt vom 7805) ein 20x4 LCD-Display > dran. Reicht da auch ein 100nF dicht an den Versorgungspins des LCD ? 50 cm sind für 74HC-Schaltungen schon fast ein Lambda-Viertel Strahler. 100 nF reichen für normale Logik-Gatter (Und und Oder), aber nicht unbedingt für Speicherfunktionen. Mit ein paar Elkos mehr sparst Du dir ggf. eine umfangreiche Fehlersuche. Gruß Anja
Peter D. schrieb: > die > langsame Regler-ICs nur schlecht wegstecken. Für solche Impulsbelastung > nimmt man oft mehrere Elkos parallel. Falscher Gedankengang, denn was macht denn einen Regler, insbesondere einen der 78XX-Serie träge? Die Binsenweisheit, viel Kapazität hilft viel, ist hier eher fatal und auch nicht zielführend. Bei hoher, insbesondere, bei induktiver Belastung, belastet man diese Regler vom Design erst gar nicht, sondern bezieht die Versorgung dafür direkt vom Stromkreis vor dem Regler wo der Siebelko angeschlossen ist, selbst wenn die Spannung etwas höher ist. Kommt es auf den Spannungswert an, gibts entweder andere Regler, die geeigneter sind oder Schaltungen um das Problem anders zu lösen. Anja schrieb: > - 2-Lagen Layout oder Multilayer mit Masse- und Versorgungsflächen. Ist eben nicht relevant, weil die Anzahl Lagen keine Rolle spielen kann. Die relevanten elektrischen Effekte sind da nämlich nahezu gleich. Mehr Lagen können zu mehr Kapazität im Bereich von einigen 1-100pF führen, also sicher nicht so dramatisch sind. > - Rise und Fall-Time der verwendeten Bausteinfamilie. Spielt bei den Signalen eine Rolle, hier geht es um Abblocken in der Versorgung. Der Signal-Störabstand, auf den es ankommt spielt da bei der Versorgung keine große Rolle. > - ggf. auch noch die Taktfrequenz wenn man die Abstrahlung einzelner ICs > noch etwas optimieren möchte. ICs strahlen nicht, Leiterbahnen tun das. > Ansonsten: > Kleine Elkos (1-10uF) machen insbesonders im 2-Lagen Layout an > kritischen Stellen (Speicherfunktionen wie Prozessor oder > Latchfunktionen) durchaus Sinn. Ich würde mich mal an die Apps der IC-Hersteller halten und nicht kühne unbewiesene Praktiken empfehlen. > Durch den hohen ESR bedämpfen Elkos Parallelschwingkreise die sich sonst > zwischen den Keramik-Kondensatoren zusammen mit der > Leiterbahninduktivität bilden. Der ESR hat damit gar nichts zu tun, schon gar nicht bei Kerkos. Die Kapazität wirkt der Induktivität entgegen, aber für ein paar pH Leiterbahninduktivität braucht man keine µF. Da sind 10-100nF mehr als ausreichend. Wers nicht glaubt schaut sich die Spikes auf dem Oszilloskop an und kann dann noch etwas mit kleinen Kapazitäten nachbessern, aber gewöhnlich ist das bei einem ordentlichem Design nicht erforderlich. > Wichtig ist hierbei die passende Dimensionierung im Verhältnis zu den > Keramik-Kondensatoren. Im 2-Lagen Layout ist auch noch der Abstand > zwischen Elko und Keramikkondensator kritisch. Was soll denn daran kritisch sein? Das ist doch Unsinn. Die Versorgungs-Leiterbahnen sollten da möglichst von der Länge gleich kurz und breiter sein als die Signale. Und Massefläche-Gurus sollte man den Zeigefinger abschneiden. In den meisten Fällen ist diese Verschönerung elektrisch gar nicht nötig.
Anja schrieb: > 50 cm sind für 74HC-Schaltungen schon fast ein Lambda-Viertel Strahler. Vielleicht wenn es eine offene Leitung ist. Meistens sind die Leitungen aber abgeschlossen. Auch spielt bei Lambda die Frequenz ein Rolle. Der TO spielt ja nur mit max. 1kHz rum.
Zum Glück ist der Patient eher im kHz-Bereich am Bus, denn es scheint doch nicht so einfach zu sein wie ich dachte :-) Für mögliche andere Projekte muss ich wohl mehr Hirnschmalz investieren.
Mach es so wie du denkst und wenns dann nicht geht schau warum. Du wirst sonst nie fertig. Als nächstes überlegstdu dir welche LED Wellenlänge am wenigsten das Signal verfälscht
Hallo, praktische Kondensatorverteilung bei meinem 80MHz Logicanalyzer. Vermutlich hätten es auch halb soviele getan, ich hatte aber keine Lusr, welche nachbestücken zu müssen... http://www.avr.roehres-home.de/logikanalyzer/h_index.html Gruß aus Berlin Michael
Inkognito schrieb: >> Durch den hohen ESR bedämpfen Elkos Parallelschwingkreise >> die sich sonst zwischen den Keramik-Kondensatoren zusammen >> mit der Leiterbahninduktivität bilden. > > Der ESR hat damit gar nichts zu tun, schon gar nicht bei > Kerkos. Die Kapazität wirkt der Induktivität entgegen, Aua. Was an Fachwissen nicht vorhanden ist, wird durch selbstbewusstes Auftreten ersetzt. Wer's braucht...
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