Una buena costumbre en montajes con PIC
Es habitual encontrar esquemas con micro controladores en los que aparece un condensador en sus pines de alimentación. Y es que a veces pasamos por alto pequeños consejos o recomendaciones que leemos por ahí, por la sencilla razón que no vemos o no entendemos la importancia que éstos pueden tener en el desarrollo del proyecto en el que estémos trabajando. En ocasiones nos encontramos con montajes con PIC que no terminan de funcionar correctamente hasta que no ponemos un pequeño condensador en la alimentación, aunque ya dispongamos de una fuente de alimentación con una salida correctamente filtrada. Durante el desarrollo de este artículo veremos la importancia de poner este condensador, generalmente de unos 100nF. Y nos ayudaremos de un osciloscopio para analizar los efectos según el lugar elegido para el condensador a la hora de diseñar el PCB.
Un micro controlador necesita una tensión de alimentación lo mas estable posible. Lo habitual es que, cuando se producen ruidos importantes en la alimentación, el micro controlador deja de funcionar correctamente, se salta instrucciones, y termina quedándose "colgado". Estos ruidos pueden ser provocados por diversas fuentes, cómo convertidores analógico-digital, motores eléctricos, e incluso el propio PIC al ejecutar las instrucciones.
Todas las gráficas que veremos a continuación están tomadas en los pines de alimentación de un PIC16F876A en un circuito real con un programa en ejecución. El circuito de prueba consta de un PIC16F876 y un LCD 16x2 donde se muestran una serie de mensajes. Se ha utilizado una fuente de alimentación basada en un 7805.
Las dos siguientes gráficas muestran la alimentación del micro sin condensador. Se ha tomado la misma medida dos veces con distintas escalas de tiempo para poder apreciar mejor los parásitos.
Fig1: Ruidos en alimentación del PIC sin condensador
Fig2: Ruidos en la alimentación del PIC sin condensador
Mediante un sencillo análisis de las gráficas se puede deducir que no se trata de ruidos provocados por mal filtrado de la fuente de alimentación, puesto que la frecuencia del parásido es mayor de 100Hz. Por lo que no solucionaríamos nada añadiendo capacidad a los filtros de la fuente de alimentación.
Es el momento de incluir el condensador de 100nF del que venimos hablando. Comenzamos poniéndolo justo en la salida de la fuente, son unos 3cm de pista lo que separa el condensador de los pines de alimentación del PIC. En la siguiente gráfica vemos los resultados:
Fig3: Ruidos en alimentación del PIC con condensador a 3cm
Aunque hemos conseguido reducir notáblemente esos "picos" que aparecían en las gráficas anteriores, No somos capaces de conseguir una alimentación totálmente limpia para el micro. El siguiente paso es colocar el condensador lo mas cerca posible del micro controlador. El resultado en la siguiente gráfica:
Fig4: Con condensador al lado del PIC se eliminan los ruidos en la alimentación
Consiguiendo ésta vez una respuesta completamente plana.
Conclusión: es necesario incluir un condensador de 100nF en los proyectos con micro controladores para filtrar la alimentación. Además, dicho condensador, deberá situarse lo mas cerca posible de los pines de alimentación de dicho micro controlador.
