Fabricant et Assemblage des cartes électroniques ultra-précis, PCB haute-fréquence, PCB haute-vitesse, et PCB standard ou PCB multi-couches.
On fournit un service PCB&PCBA personnalisé et très fiable pour tout vos projets.
Comment choisir une combinaison de condensateurs dans une conception de PCB
Comme nous l'avons mentionné précédemment, la variation du courant transitoire équivaut à un signal en palier, qui a un large spectre de fréquences. Pour compenser cette demande de courant, il est donc nécessaire de prévoir une impédance d'alimentation suffisamment faible sur une large gamme de fréquences. Cependant, les gammes de fréquences effectives diffèrent d'un condensateur à l'autre, ce qui est lié à la fréquence de résonance du condensateur (qui devrait être la fréquence de résonance après l'installation). La gamme de fréquences effective (une gamme de fréquences dans laquelle un condensateur peut fournir une impédance suffisamment faible) est une petite partie du voisinage du point de résonance. Fréquence Ainsi, pour fournir une impédance d'alimentation suffisamment faible sur une large gamme de fréquences, il est nécessaire de combiner de nombreux condensateurs différents.
Vous pourriez dire qu'il n'y a qu'une seule valeur de capacité et que la même faible impédance peut être atteinte tant que le nombre de condensateurs en parallèle est suffisamment grand. C'est vrai, mais dans une application pratique, vous pouvez calculer que le nombre de condensateurs requis la plupart du temps est important. Si vous voulez vraiment le faire, votre carte peut être densément remplie de condensateurs. Ni professionnel ni nécessaire.
Lors du choix d'une combinaison de condensateurs, de nombreuses questions doivent être prises en compte, telles que quel boîtier choisir, quel matériau, quelle valeur de capacité, quel est l'intervalle entre les valeurs de capacité, la fréquence de l'horloge principale et sa fréquence harmonique, le temps de montée du signal, etc. spécialement conçu en fonction de la conception spécifique.
Typiquement, des condensateurs au tantale ou des condensateurs électrolytiques sont utilisés pour le découplage basse fréquence au niveau de la plaque. La méthode de calcul de la capacité a déjà été mentionnée précédemment, mais il est rappelé qu'il est préférable d'utiliser plusieurs ou plusieurs condensateurs en parallèle pour réduire l'Inductance série équivalente. Les valeurs Q de ces deux condensateurs sont faibles, la sélectivité en fréquence n'est pas forte et convient parfaitement au filtrage au niveau de la carte.
Le choix des petits condensateurs haute fréquence est un peu gênant et nécessite un calcul par bande de fréquence. La gamme de fréquences nécessitant un découplage peut être divisée en plusieurs parties, chacune calculée individuellement et utilisant plusieurs condensateurs de même capacité en parallèle pour répondre aux besoins en impédance et sélectionner différentes valeurs de capacité pour différentes bandes de fréquences. Cependant, dans cette approche, la Division des bandes de fréquences doit être constamment ajustée en fonction des résultats des calculs.
Typiquement, 3 à 4 bandes de fréquences suffisent, donc 3 à 4 niveaux de capacité sont nécessaires. En fait, plus vous choisissez de niveaux capacitifs, plus les propriétés d'impédance sont plates, mais il n'est pas nécessaire d'utiliser beaucoup de niveaux capacitifs. La planéité de l'impédance est bien sûr bonne, mais notre objectif final est que l'impédance totale soit inférieure à l'impédance cible, dans la mesure où cette exigence peut être satisfaite. C'est ça.
Le choix de la valeur de la capacité à un certain niveau dépend de la fréquence d'horloge du système. Comme précédemment, il y a une antirésonance dans la connexion parallèle du condensateur. Faites attention à la conception et essayez de ne pas laisser les harmoniques de la fréquence d'horloge tomber près de la fréquence d'antirésonance. Par exemple, si vous choisissez 0,47, 0,22, 0,1 ou une autre valeur de la fraction de plan micronormal, vous devrez calculer les fréquences de résonance suivantes après l'installation.
Une chose à noter est que le niveau de capacité ne doit pas dépasser 10 fois. Par example, on peut choisir une combinaison de 0,1, 0,01, 0001, etc. Comme cela permet de contrôler efficacement l'amplitude de l'impédance du point d'antirésonance, un espacement trop important peut rendre l'impédance du point d'antirésonance très importante. Bien sûr, ce n'est pas absolu. Il est préférable d'utiliser un logiciel pour visualiser. L'objectif final est que l'impédance du point d'antirésonance puisse répondre aux exigences.
Le choix des petits condensateurs haute fréquence, pour obtenir la meilleure combinaison, est un processus de recherche itérative de la solution optimale. La meilleure approche consiste à calculer grossièrement la combinaison approximative d'abord, puis à la simuler à l'aide d'un logiciel de simulation d'intégrité de puissance, puis à effectuer des ajustements partiels pour répondre aux exigences d'impédance cibles. C'est intuitif et pratique, et il est plus facile de contrôler le point d'anti - résonance. Et il est également possible d'augmenter la capacité du plan de puissance pour une conception conjointe.
La figure 1 est un example de combinaison de condensateurs. Les condensateurs utilisés dans cette combinaison sont: 2 condensateurs tantale 680uf, 7 Condensateurs céramiques 2.2uf (boîtier 0805), 13 Condensateurs céramiques 0.22uf (boîtier 0603), 26 Condensateurs céramiques 0.022uf (boîtier 0402). Sur la figure, la courbe plane ci - dessus est la courbe d'impédance d'un condensateur de 680 µF et les trois autres courbes de capacité sont les trois courbes en V de la figure, 2,2 µF, 0,22 µF et 0022 µF de gauche à droite. La courbe d'impédance globale est une enveloppe épaisse en bas de la figure.
Cette combinaison permet de maintenir l'impédance d'alimentation inférieure à 33 milliohms dans la gamme de 500 kHz à 150 MHz. A la fréquence de 500 MHz, l'impédance monte à 110 milliohms. On voit sur la figure que l'impédance au point d'antirésonance est contrôlée très faible.
Le milieu des petits condensateurs est généralement un condensateur en céramique de conception traditionnelle. Le condensateur diélectrique np0 a un esr beaucoup plus faible et peut être utilisé sur des composants avec un contrôle d'impédance plus strict, mais notez que la valeur Q de ce condensateur est très élevée et peut provoquer des sonneries graves à haute fréquence, alors soyez prudent lors de son utilisation.
Le choix de l'encapsulation, aussi longtemps que la puissance de traitement le permet, est bien sûr plus petit, mieux c'est, ce qui permet d'obtenir un ESL inférieur et aussi de laisser plus d'espace pour le câblage. Cependant, les différents boîtiers ont des points de fréquence de résonance différents et des plages de valeurs de capacité différentes, ce qui peut affecter le nombre final de condensateurs. Par conséquent, la taille du boîtier du condensateur et la valeur de la capacité doivent être prises en compte de manière intégrée. En bref, l'objectif final est d'atteindre l'exigence d'impédance cible avec un minimum de capacité et de réduire la pression sur l'installation et le câblage.
Ci - dessus est une introduction à la façon de choisir une combinaison de condensateurs dans la conception de PCB. IPCB est également fourni aux fabricants de PCB et à la technologie de fabrication de PCB.
