比 Vss 引脚更多的 Vdd

电器工程 微控制器 去耦电容 高速 解耦
2022-01-12 20:56:24

我目前正在研究我的第一个微控制器硬件设计;我在大学里上过微控制器课,但它侧重于软件方面,并使用了预制开发板(用于飞思卡尔 68HC12)。

我有一个问题我犹豫要问,因为它看起来相当基本,甚至可能很明显,但与此同时,在搜索数据表或在线论坛时,我无法找到明确的答案。

我已经决定使用 STM32F7 系列芯片,并且在规划其基本电源和接地连接时遇到了这个问题。我看到 144-LQFP 封装上共有 12 个 Vdd 引脚(9xVdd + 1xVdda + 1xVddusb + 1xVddsdmmc),但只有 10 个 Vss 引脚。顺便说一句:我在这个项目中简要考虑了 Microchip 的 dsPIC33F,我注意到类似的不平衡(7 个 Vdd 引脚和 6 个 Vss 引脚)。

我一直在阅读一些介绍性的硬件设计文档,对于高速设计,总是强烈强调每个 Vdd/Vss 对靠近器件放置的去耦电容的重要性。我想知道对于那些没有明显 Vss 配对的 Vdd 引脚应该怎么做。我的 PCB 肯定会包含一个接地层,所以我可以简单地将那些未配对的 Vdd 引脚直接去耦到平面,但我总是觉得那些 Vdd/Vss 引脚配对很重要。

我错过了一些明显的东西吗?

我在下面添加了几张图片,这些图片显示了我当前用于解耦 Vdd/Vss 对和单个 Vdd 引脚的策略。请让我知道这两种方法是否存在明显问题。

解耦一对

解耦单个 Vss

3个回答

作为芯片制造商,我很容易解释不平衡的原因IC中有几个不同的VDD环用于不同的目的,但只有一个接地。不同的 VDD 环可以有不同的电压,但地总是为零伏。

因此,对于接地,引线框架(IC 引脚从其延伸)中有一个实心铜矩形,位于用于接地的裸片下方。在内部,可能有几十个焊盘都向下键合到接地铜上。通过这种方式,IC 不同部分的接地可以非常牢固,从而最大限度地减少基板电流 - 流过铜的电流不会导致 IC 中的闩锁等问题,这与导致闩锁条件的强基板电流不同。

因此,在 IC 的塑料外壳内部,或多或少有您在问题中提到的 GND/VCC 对。但是对于地,由于引线框架中的接地焊盘,并不是每个 GND 引脚都需要从 IC 封装中伸出——IC 封装内的接地铜足够坚固。

只需通过去耦电容将剩余的 VDD 引脚连接到接地层。电源和接地引脚并不总是必须相等。如果您在整个电路中都有可靠的接地参考,它将正常工作。

除了其他原因...... stm32f7xx 是继任者的继任者......芯片的接地引脚比您现在在 F7 上看到的更多。F4 和后续 F7 在 stm32F1xx 和 'F2xx 上的 GND 的两个引脚上具有 vcore 去耦 ......