¿Alguna vez tiene sentido hacer este diseño?

Mi respuesta primero hace las siguientes suposiciones:

1. El inductor es realmente solo un marcador de posición para la salida de un convertidor dc-dc (supongo que es un convertidor reductor, aunque no importa qué topología).

2. Su verdadera pregunta es cómo desacoplar correctamente cada una de las 3 entradas de alimentación diferentes y alimentan diferentes aspectos del chip (digital y analógico, etc.) cuando la fuente de alimentación está tan lejos o más lejos. Está preguntando sobre el diseño de seguimiento principalmente porque cree que, en este caso, es importante.

3. Tiene sus razones para la distancia entre la salida de la fuente de alimentación y el chip. Tal vez esté esperando evitar hacer eso por temor a captar el ruido de la EMI radiada, que cualquier convertidor de conmutación producirá hasta cierto punto. Y la proximidad es definitivamente tu enemigo cuando se trata de eso. De todos modos, supongo que preguntó qué hacer en la situación sobre la que preguntó para desacoplar el ruido, y no cómo desacoplar algo en una situación completamente diferente como las otras respuestas a su pregunta.

En primer lugar, usar uno o 3 trazos no es importante en este caso. Desea minimizar la inductancia cuando sea posible, y eso no se hace mediante el uso de un solo rastro común o 3 rastros separados provenientes de la salida de energía. Si tiene espacio para 3 trazos, tiene espacio para un solo trazo que es 3 veces más ancho. Una única traza más ancha siempre tendrá una inductancia más baja que muchas trazas aisladas. Al menos suponiendo que las corrientes de retorno a tierra sean libres de moverse en un plano más grande debajo.

Una vez que haya utilizado este rastro ancho más grande para llegar a la proximidad de su chip, debe, y esto es absolutamente necesario, usar condensadores de desacoplamiento locales. Serán la fuente de energía, mientras que el bucle más grande servirá para recargar esos capacitores, pero al chip no le importa y no puede notar la diferencia entre una fuente de alimentación distante y un capacitor local o el capacitor de salida en la misma fuente directamente. adyacente. Los electrones son electrones. Los condensadores de desacoplamiento, bueno, desacoplan las cosas cercanas del circuito más grande al actuar como fuentes de energía locales. Al menos, en un mundo perfecto.

Pero preste atención a las advertencias sobre la resonancia y el timbre. Los condensadores cerámicos tienen miliohmios de un solo dígito de impedancia. En la irrupción, pueden causar grandes transitorios de corriente y formar un tanque LC con solo unos pocos cientos de nanohenrios de inductancia de longitudes de seguimiento más largas. Es por eso que no solo usa un capacitor cerámico.

Este fenómeno muy real puede freír o reventar todo tipo de semiconductores y otros componentes sensibles, pero solo en circuitos desacoplados incorrectamente. No es un problema real, ya que tiene una solución muy trivial y efectiva: simplemente humedézcalo.

No hay problema siempre que desacople su circuito correctamente, y correctamente significa amortiguar críticamente esos bucles LC.

Puede hacer esto con una resistencia en serie (no ideal pero barata y pequeña) o un condensador ESR alto en paralelo y próximo a los condensadores de desacoplamiento de cerámica. Cualquier resistencia superior a 0,5 ohmios (en serie o el ESR a tierra de un condensador) evitará que se produzca un exceso de tensión, incluso para trazas de un metro de longitud. Los tantalios (no polímeros) son excelentes para esto, generalmente tienen una resistencia de 1 o dos ohmios y son pequeños.

Por lo tanto, use un solo rastro ancho, extiéndalo en el chip con un capacitor de desacoplamiento cerámico separado para cada riel de suministro, todo conectado a la misma terminal positiva de un electrolítico ESR alto (aluminio o tantalio) y estará bien.

http://cds.linear.com/docs/en/application-note/an88f.pdf profundiza en esto para cualquier persona interesada.

En general, agregar un inductor en serie con la alimentación de energía de un chip y no agregar capacitores de desacoplamiento a tierra (en los pines) es realmente malo. Simplemente no hagas esto ya sea que lo dividas en tres o simplemente tengas una pista común.

Incluso si agrega capacitancia, debe asegurarse de que cualquier cambio en la corriente tomada por el chip no produzca repentinamente sobreimpulsos de resonancia que excedan los rieles de potencia máxima del chip. De hecho, he hecho esto recientemente.

El inductor estaba corriente arriba hacia la fuente de alimentación y tenía una cerámica de 10uF en el chip a tierra. Estaba probando la placa para la supervivencia de cortocircuitos en la salida del chip (un regulador de conmutación). No sobrevivió porque cuando se liberó el cortocircuito en la salida, la corriente en el dispositivo cayó muy rápidamente y creó una gran onda sinusoidal subamortiguada superpuesta en el riel de alimentación del dispositivo. No se quemó ni se frió pero nunca volvió a funcionar.

Como ha respondido Andy, poner un inductor en serie con su riel de alimentación es buscar problemas.

Pero como lo leí, eso no es de lo que se trata su pregunta.

Supongamos que el voltaje en el pin 1 del inductor es constante, y uno de los pines del chip consume una cantidad variable de energía (por ejemplo, para impulsar las etapas de salida GPIO), y los otros pines consumen muy poca corriente.

En el primer diseño, el voltaje en los otros pines será el voltaje en el pin 1 del inductor (que asumimos que es constante).

En el segundo diseño, los otros pines verán la caída de voltaje causada por la traza compartida. En otras palabras: la corriente de suministro consumida por un pin se acoplará al voltaje visto en los otros pines.

Si uno de los otros pines es, por ejemplo, una referencia analógica, el primer diseño podría funcionar significativamente mejor. Es el equivalente de riel positivo del principio de 'punto de tierra único'.

Pero eso aún deja la pregunta de por qué hay un inductor y por qué los trances de esas líneas de suministro (aparentemente importantes) no se pueden acortar acercando el punto común (¡desacoplado!).