Technologie PCB - Calculateur capacitif de trace de câblage PCB

Un condensateur, également appelé « capacité», se réfère à la quantité de charge libre stockée à une différence de potentiel donnée et est l'un des dispositifs passifs courants et importants dans la conception de circuits. Les condensateurs jouent souvent un rôle important dans les circuits à grande vitesse.

Le condensateur de dérivation de câblage PCB se réfère à l'ajout d'un condensateur à côté du câblage du circuit dans la conception de PCB pour réduire le bruit et améliorer l'intégrité et la stabilité du signal. Dans la conception de circuits haute fréquence, la capacité de dérivation est une solution couramment utilisée pour éliminer efficacement les interférences de bruit dans le circuit et améliorer la qualité de transmission du signal.

Un condensateur de dérivation est un condensateur généralement utilisé en parallèle avec une source d'alimentation ou une ligne de signal spécifique. Sa fonction principale est de fournir au circuit une alimentation en courant rapide pour répondre à la demande de courant transitoire et de filtrer les interférences indésirables du signal haute fréquence. Les condensateurs de dérivation sont conçus pour aider à minimiser le bruit d'alimentation, protéger les composants du circuit et améliorer les performances et la stabilité de l'électronique.

Un condensateur est l'abréviation de condensateur et se compose de deux conducteurs proches l'un de l'autre, avec une couche de diélectrique isolant non conducteur prise en sandwich entre eux. Lorsqu'une tension est appliquée entre les deux plaques du condensateur, le condensateur stockera des charges.

Un condensateur dans le circuit en parallèle avec la charge peut résister aux variations de tension causées par les variations de courant, rendant la tension de fonctionnement de la charge plus stable.

L'utilisation de condensateurs, de résistances et d'inductances dans un circuit de transmission de signaux peut former divers filtres pour purifier le signal.

Comment placer un condensateur dans une conception de PCB

Les condensateurs jouent un rôle important dans la conception de PCB à grande vitesse et sont généralement les dispositifs les plus couramment utilisés sur les PCB. Dans les PCB, les condensateurs sont généralement divisés en condensateurs de filtrage, condensateurs de découplage, condensateurs de stockage d'énergie, etc.

1. Condensateur de sortie d'alimentation, condensateur de filtrage

Nous appelons généralement condensateurs dans les circuits d'entrée et de sortie du module d'alimentation condensateurs de filtrage. En termes simples, c'est un condensateur qui assure une alimentation stable en entrée et en sortie. Le principe de la mise en place d'un condensateur de filtrage dans un module d'alimentation est "grand avant petit".

Lors de la conception de l'alimentation, il convient de noter si le câblage et les plaques de cuivre sont suffisamment larges et si le nombre de Vias est suffisant pour s'assurer que la capacité de courant répond aux exigences. L'évaluation est réalisée en combinant la largeur et le nombre de Vias avec la taille du courant.

2. Condensateur de découplage

Les broches d'alimentation des circuits intégrés haute vitesse nécessitent une capacité de découplage suffisante et il est préférable de s'assurer que chaque Broche en possède une. Dans la conception réelle, s'il n'y a pas de place pour placer le condensateur de découplage, il peut être retiré le cas échéant.

Les valeurs capacitives des condensateurs de découplage des broches d'alimentation IC sont généralement relativement faibles, telles que 0,1 µF, 0,01 µF, etc.; Les boîtiers correspondents sont également relativement petits, tels que le boîtier 0402, le boîtier 0603, etc. lors de la mise en place des condensateurs de découplage, il convient de noter les points suivants.

1) placez - le aussi près que possible de la broche d'alimentation, sinon le découplage peut ne pas être efficace. En théorie, les condensateurs ont une certaine gamme de rayons de découplage et doivent donc suivre strictement le principe de proximité.

2) le fil du condensateur de découplage à la broche d'alimentation doit être aussi court que possible, le fil doit être épaissi, généralement la largeur de la ligne est de 8 - 15 mil (1mil = 00254 mm). Le but de l'épaississement est de réduire l'inductance du fil et de garantir les performances de l'alimentation.

3) après que les broches d'alimentation et de mise à la terre du condensateur de découplage soient sorties des plots, percez des trous à proximité et connectez - vous à l'alimentation et à la mise à la terre. Les fils doivent également être épaissis et les trous traversants doivent être aussi grands que possible. Si un trou de 10 ml de diamètre peut être utilisé, un trou de 8 Mil n'est pas nécessaire.

4) assurez - vous que la boucle de découplage est aussi petite que possible. Les boîtiers BGA courants ont généralement un condensateur de découplage placé sous le BGA (c'est - à - dire à l'arrière). En raison de la densité de broches élevée du boîtier BGA, les condensateurs de découplage ne sont généralement pas placés en grand nombre, mais autant que possible.

3. Condensateur de stockage d'énergie

La fonction du condensateur de stockage d'énergie est de s'assurer que l'IC peut fournir de l'énergie électrique dans les plus brefs délais lorsqu'il est utilisé. La valeur de la capacité du condensateur de stockage d'énergie est généralement relativement grande, tout comme le boîtier correspondant. Dans un PCB, la capacité de stockage d'énergie peut être placée plus loin du dispositif, mais pas trop loin non plus.

Le principe des trous de ventilateur de condensateur et des lignes de ventilateur est le suivant.

1) essayez de rendre le fil court et épais pour réduire l'inductance parasite.

2) pour les condensateurs de stockage d'énergie ou les appareils avec de grandes surintensités, il est recommandé de percer autant de trous que possible.

3) Bien sûr, le trou de ventilateur avec la meilleure performance électrique est le trou sur le disque. Des considérations intégrées sont réellement nécessaires.

Dans la conception électronique moderne, les condensateurs de dérivation jouent un rôle crucial dans le câblage de PCB. Non seulement ils contribuent à améliorer la stabilité et les performances du circuit, mais ils ont également un impact significatif sur l'intégrité du signal et la suppression des interférences d'alimentation.

1. Filtrage du bruit

L'une des principales utilisations des condensateurs de dérivation est de filtrer efficacement le bruit sur l'alimentation. Ces condensateurs réduisent l'effet du bruit d'alimentation sur le circuit en fournissant un chemin de faible impédance qui dirige le signal de bruit haute fréquence directement vers la masse. En particulier dans les circuits numériques à grande vitesse, les condensateurs de dérivation peuvent améliorer considérablement la qualité du signal, garantissant un fonctionnement stable du circuit.

2. Support de courant transitoire

Dans les circuits, certains appareils nécessitent immédiatement une grande quantité de courant lors de la commutation. Les condensateurs de dérivation peuvent fournir rapidement ces courants transitoires pour s'assurer que le circuit intégré (IC) reçoit toujours une tension d'alimentation stable pendant le fonctionnement. En minimisant les variations instantanées de la tension d'alimentation, les condensateurs de dérivation aident à maintenir la stabilité et la fiabilité du système.

3. Filtrage d'entrée et de sortie

Un condensateur de dérivation assure un filtrage sélectif en fréquence en entrée et en sortie, permettant le passage du signal continu tout en bloquant le signal alternatif. Cette fonction est particulièrement importante dans la conception de l'alimentation pour minimiser les interférences avec les composants sensibles. Ils assurent la qualité de transmission du signal du circuit à différentes fréquences et améliorent les performances de l'ensemble du système.

4. Considérations dans la conception de mise en page PCB

Dans la conception de la disposition de PCB, les condensateurs de dérivation doivent être placés près des broches d'alimentation pour s'assurer qu'ils peuvent répondre rapidement à la demande de courant. Dans le même temps, les concepteurs doivent minimiser l'inductance de répartition entre les condensateurs de dérivation et les autres composants pour améliorer leurs performances. Cette disposition maximise l'effet de filtrage du bruit haute fréquence par le condensateur de dérivation.

Les condensateurs de dérivation ont plusieurs utilisations importantes dans le câblage PCB, y compris le filtrage du bruit, le support de courant transitoire et le filtrage d'entrée / sortie. Avec une disposition et une conception appropriées, les condensateurs de dérivation peuvent améliorer considérablement la stabilité et les performances du circuit, offrant un environnement de travail plus fiable pour Les appareils électroniques.