Si una MCU PIC proporciona múltiples Vdd/Vss, ¿debe proporcionar energía a todos ellos?

Question

Echa un vistazo a este esquema de ejemplo:

El chip en cuestión es el PIC18F4550 y como se puede ver la energía se proporciona en ambos lados (con una tapa de 100nF para suavizar el ruido supongo). ¿Es esto estrictamente necesario o se podría poner alimentación en un lado y simplemente ignorar el otro? Sé que he puesto energía en un lado y todo parece seguir funcionando bien, pero me siento incómodo con hacer eso. Siento que no desperdiciarían pines que podrían estar haciendo algo útil al tener un par extra de pines de entrada/salida de energía.

¿Para qué sirve este PIC MCU (y otros similares) con múltiples pines de alimentación?

Answer 1

Cada pin Vdd y Vss (y AVdd y AVss, si están presentes) deben estar conectados, y cada par debe estar desacoplado. Los pines de alimentación múltiples con su propio desacoplamiento garantizan que las diferentes partes del chip reciban una alimentación limpia de baja impedancia, lo que no ocurriría si la alimentación se distribuyera dentro del propio chip.

Para que el desacoplamiento sea efectivo, las conexiones a las patillas deben ser cortas con pistas anchas para minimizar la inductancia. La pista de alimentación debe ir al condensador y luego a la clavija, no es buena idea poner el condensador en los bornes y que la alimentación y la tierra vayan primero a las clavijas.

Answer 2

Como se indica en la hoja de datos, todos los pines de alimentación y tierra debe estar conectado. Esto incluye también la alimentación analógica y la tierra (AVdd, AVss). Cada pin de alimentación debe tener su propio condensador de bypass lo más cerca posible de él.

Es probable que varios pines Vdd y Vss estén conectados internamente a un punto. Sin embargo, debido a las limitaciones de la matriz, cada una de estas alimentaciones es necesaria por separado. El PIC puede parecer que funciona con un solo par conectado, pero algunos voltajes dentro del chip probablemente no son los previstos y varias cosas sutiles podrían ir mal.

Answer 3

Aunque se puede hacer funcionar un PIC con un solo par de alimentación/tierra, no es aconsejable.

• Una clavija de alimentación sólo puede proporcionar con seguridad una determinada cantidad de corriente. Tener 2 duplica esa capacidad de corriente.

• Los pines de tierra suelen ser también disipadores de calor, por lo que no conectarlos podría hacer que se acumule demasiado calor en parte del chip.

• Múltiples condensadores de desacoplamiento con alimentaciones separadas en el chip mejorarán el consumo general de corriente y la limpieza de la señal del PIC.

Así que sí, para la experimentación simple y la creación de prototipos puedes usar sólo un par si quieres, pero para cualquier cosa en producción úsalos todos.

Answer 4

Debes conectarlos todos.

No hacerlo es una receta para tiempos interesantes. A menudo, el núcleo surgirá, y todo puede parece para trabajar, pero entonces empiezas a tener modos de fallo impar - periféricos en el chip que no funcionan, E/S que no funcionan a pleno voltaje, etc.

Answer 5

Los procesadores que tienen varios pines de alimentación lo hacen para reducir la resistencia parásita y la inductancia de la fuente de alimentación - una baja inductancia parásita es muy importante a altas frecuencias para un procesador que tiene rápidos transitorios de corriente de alimentación.

Si no se conectan todos los pines de la fuente de alimentación, con una derivación adecuada (es decir, condensadores conectados con trazados cortos), la tensión de la fuente de alimentación que se ve en el chip experimentará transitorios de tensión que pueden estar fuera de la especificación de funcionamiento de la pieza.