Tecnología de PCB - ¿¿ cómo se desacoplan los condensadores de la placa de circuito pcb?

El ruido del interruptor de alta frecuencia generado por el componente PCB durante el proceso del interruptor se propagará a lo largo de la línea de alimentación. La función principal del condensadores de desacoplamiento es proporcionar una fuente de alimentación de corriente continua local para los dispositivos activos para reducir la propagación del ruido del interruptor en la placa y guiar el ruido al suelo. De hecho, los condensadores de derivación y desacoplamiento deben estar lo más cerca posible de la entrada de la fuente de alimentación para ayudar a filtrar el ruido de alta frecuencia. El valor del capacitor de desacoplamiento es aproximadamente 1 / 100 ï 1 / 1000 del capacitor de derivación. Para obtener mejores características emc, los condensadores de desacoplamiento deben estar lo más cerca posible de cada bloque integrado (ic), ya que la resistencia del cableado reduce la efectividad de los condensadores de desacoplamiento. Los condensadores cerámicos se utilizan generalmente para el desacoplamiento, y su valor está determinado por el tiempo de subida y caída de la señal más rápida. Por ejemplo, para la señal de reloj de 33 mhz, se puede utilizar un capacitor 4.7-100nf; Para la señal del reloj de 100 mhz, se puede utilizar un capacitor de 10 nf. Al elegir un capacitor de desacoplamiento, además de considerar el valor del capacitor, el valor ESR también afectará la capacidad de desacoplamiento. Para el desacoplamiento, se deben seleccionar condensadores con un valor ESR inferior a 1.

Desde el punto de vista del circuito, se puede dividir en la señal de origen a conducir y la carga a conducir. Si el capacitor de carga es relativamente grande, el circuito de accionamiento debe cargar y descargar el capacitor para completar el salto de señal. Cuando el borde ascendente es relativamente empinado, la corriente es relativamente grande, por lo que la corriente de conducción absorberá una mayor corriente de alimentación. Los inductores y resistencias (especialmente los inductores en los pines del chip rebotan), una corriente que en realidad es un ruido relativo a las condiciones normales y que afecta el funcionamiento normal de la etapa anterior, es decir, el acoplamiento. Los condensadores de desacoplamiento actúan como baterías para satisfacer los cambios en la corriente del Circuito de conducción y evitar interferencias de acoplamiento mutuo. La combinación de condensadores de derivación y desacoplamiento hará que sea más fácil de entender. Los condensadores de derivación están en realidad desacoplados, pero los condensadores de derivación generalmente se refieren a derivación de alta frecuencia, es decir, proporcionan una ruta de prevención de fugas de baja resistencia para el ruido del interruptor de alta frecuencia. Los condensadores de derivación de alta frecuencia suelen ser más pequeños, generalmente 0,1 ° f, 0,01 ° f, etc., dependiendo de la frecuencia de resonancia, mientras que los condensadores de desacoplamiento suelen ser más grandes, 10 ° F o más, dependiendo de los parámetros de distribución en el circuito y la magnitud de las variaciones de la corriente de conducción. El desvío toma la interferencia en la señal de entrada como objeto de filtrado, y el desacoplamiento toma la interferencia de la señal de salida como objeto de filtrado para evitar que la señal de interferencia regrese a la fuente de alimentación. Esta es su diferencia esencial.

El capacitor de desacoplamiento de PCB tiene dos funciones entre la fuente de alimentación y el suelo del circuito integrado: una es el capacitor de almacenamiento de energía del circuito integrado y la otra es eludir el ruido de alta frecuencia del dispositivo. El valor típico del capacitor de desacoplamiento en el circuito digital es de 0,1 ° F. el valor típico de la bobina de inducción distribuida de este capacitor es de 5 ° H. El condensadores de desacoplamiento de 0,1 ° f tiene una inducción distribuida de 5 ° h, y su frecuencia de resonancia paralela es de aproximadamente 7 mhz. Es decir, tiene un mejor efecto de desacoplamiento sobre el ruido por debajo de 10 MHz y poco efecto sobre el ruido por encima de 40 mhz. Los condensadores de 1 ° F y 10 ° f, con frecuencias de resonancia paralelas superiores a 20 mhz, tienen un mejor efecto en la eliminación del ruido de alta frecuencia. Cada 10 circuitos integrados requiere agregar un capacitor de carga y descarga, o un capacitor de almacenamiento de energía, que puede elegir alrededor de 10 ° f. Es mejor no usar condensadores electroliticos. Los condensadores electroliticos se enrollan con dos capas de película delgada. Esta estructura enrollada se manifiesta como un inductor a alta frecuencia. Use condensadores de tantalio o policarbonato. La elección de los condensadores de desacoplamiento no es importante. Puede presionar C = 1 / f, es decir, 0,1 ° F para 10 MHz y 0,01 ° F para 100 mhz.

La red VCC solo tiene un punto conectado al plano vcc, por lo que el ruido dentro y fuera del IC debe entrar en el plano de alimentación a través de este pcb. La resistencia adicional a través del agujero del PCB evita que el ruido se propague al resto del sistema.