Convertisseur 3,3 V avec l'AMS 1117

[Tryg]

Bonsoir,
je souhaite intégrer à un pcb un convertisseur 3,3V, avec l'AMS 1117.
Pour ça, j'ai étudié le power supply du NRF24L01 pour le recopier (sans la partie des signaux) :
power supply.jpg

J'ai reproduit le schéma en faisant des tests à l'ohmmètre (je n'arrivais pas à trouver le schéma sur le web):
Schéma.jpg

Mais comme vous avez pu voir, je ne sais pas ce que sont les 4 composants smd à gauche.
Je suppose que les 3 et 4 sont des condensateurs pour stabiliser la tension d'entrée, maisje ne peux pas m'en assurer, ne disposant pas de capacimètre. De plus, si c'en sont, je ne comprend pas pourquoi il y en a deux au lieu d'un seul d'une plus grande capacité.

Pourriez-vous m'éclairer sur les composants 1, 2, 3, et 4 ?

Merci !

Tryg
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[antek]

Les beigeâtres des tantal et les grisâtres des céramique (?).

[Murayama]

Bonjour!

Même si les condensateurs sont de nature identique (par ex. céramiques), le plus petit a une
reponse différente au bruit. Ça a l'air contre-intuitif, mais j'ai vu des analyses sérieuses qui le
démontrent, faites par un spécialiste des alims chez TI. Ceci dit, tout dépend comment cette
carte va être utilisée, mais si c'est pour un bricolage genre arduino, cela n'a aucune importance
et on peut garder juste le plus gros des deux.

Pascal

[Tryg]

Merci de vos réponses, ce sont donc tous des condensateurs ?
Je pense que je vais acheter une capacimètre pour tester leurs valeurs.

[A voir en vidéo sur Futura]

[antek]

Mieux vaut pas de capacimètre du tout qu'un mauvais capacimètre mal compris et mal utilisé.
Et encore mieux lire la datasheet du composant, pleine d'informations pertinentes qui permettront de choisir les bons condensateurs adaptés à ton utilisation !

[Vincent PETIT]

Bonjour,

Même si les condensateurs sont de nature identique (par ex. céramiques), le plus petit a une
reponse différente au bruit.

Tout à fait, on le voit dans les réponses fréquentielles des composants, ci dessous 2 condensateurs identiques à ceci prés que l'un est en boîtier 0805 (bleue) et l'autre 0402 (vert). L'auto-résonnance est 10MHz supérieure avec le boîtier 0402. Ceci est lié aux éléments parasites qui composent la capa et qui prennent le dessus, voir qui deviennent même plus important que la valeur de la capa, aux hautes fréquences.





Ici une très bonne vidéo qui explique et montre avec un instrument de mesure ce qui se passe lorsqu'on met des capas en parallèle :




Lorsqu'on place une capa tantal en || avec une céramique on "améliore l'impédance en quelque sorte" en éloignant l'auto-résonnance, c'est à dire la fréquence à laquelle la courbe remonte (éléments parasites dominants). Quand on design on se place avant l'auto-résonnance car après on est moins bon.

[Tryg]

Bonsoir, merci pour toutes vos réponses.
Je pense que finalement je ais directement acheter un module à souder, car je n'ai pas bien compris la datasheet et donc comment calculer les capacités necessaires.
Merci !

Tryg

[Antoane]

Bonjour,

Attention cependant aux résonances parallèles entre la capacité de l'un des condensateurs et l'ESL de l'autre, qui se charactérisent par des pic d'impédance qui, s'ils tombent aux mauvaises fréquences, peuvent être désastreux.
Ici, la vidéo utilise un condensateur electrolytique avec une ESR énorme (200 mOhm, contre ~ 10 mOhm ou moins pour un MLCC de 1 uF), ce qui va fortement atténuer cette anti-rénance (on en voit cependant un morceau à 10min, autour de 4.3 MHz). Tropique a fait toute une étude sur le sujet : https://forums.futura-sciences.com/e...r-demande.html.

Dans le cas de condensateurs céramique (MLCC) tels ceux utilisés dans le PCB du #1, l'ESL est relativement indépendante de la capacité et ne dépend qusiment que du boitier et du layout. Câbler ainsi en parallèle deux condensateur n'a donc d'intérêt que si l'un d'eux n'est pas un MLCC. Par ailleurs, si la minimisation de l'inductance était primordiale, il aurait mieux fallu passer par un meilleurs layout, avec les condensateur plus proches du CI.

On peut par exemple mesurer lìmpédance de divers assemblages parallèles de condensateurs MLCC. La figure ci-dessous montre une simulation, mais on obtient des résultats similaires à l'analyseur d'impédance (X7R, boitier 0805, 0 Vdc de biais, mesure à l'analyseur d'impédance E4990a) :

Chaque condensateur est modélisé par sa capacité (1 uF ou 100 nF), une ESL=318 pH (qui ne dépend que du boitier et de la techno) et une ERS de 7 mOhm pour le 1uF et de 20mOhm pour le 100 nF. Les données sont extraites du site de Murata (GRM21BB11H104KA01 et GRM21BB31H105KA12)

• En bleu est donnée l'impédance d'un unique condensateur de 1 uF.
• En vert est donnée l'impédance du montage "conseillé par le doigt mouillé de tonton" : un 100 nF près du circuit à découpler + un 1uF un peu plus loin (Ls=2 nH d'inductance parasite entre les deux). On voit l'important pic d'impédance à 10 MHz, qui risque de dégrader le fonctionnement du circuit. Les impédances HF et BF sont légèrement meilleures qu'avec le condensateur de 1uF seul, mais au prix de cette énorme anti-résonnance !
• En turquoise l'impédance obtenue en mettant deux condensateurs de 1 uF en parallèle. On observe également une anti-résonance, mis plus faible car la capacité résonnante est plus élevée (500nF vs 0.9 nF), ce qui en diminue le Q. Evidement, l'impédance BF est divisée par 2. L'amélioration BF n'est en général pas utile puisque'une capa electrochimique de grande valeur sera, de toiutes facon, toujours soudée "loin" sur la carte.
• En rouge est donnée l'impédance obtenue en soudant une capa de 1uF près du circuit intégré et une de 100 nF un peu plus loin. Le résultat est marginalement meileurs que celui obtenu avec le 1uF seul en BF (puisque la capa équivalente vaut 1.1 uF) et en HF puisque les inductance (ESL et ESL+Ls) sont en parallèle.

Conclusion : un unique MLCC de 1 uF suffit, soudé au plus près du circuit découplé.

Ce papier n'est pas génial, mais il explique brièvement les (anti-)résonannces entre mailles : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02187484/document