Dati PCB - Parlando della progettazione di condensatori di disaccoppiamento in scheda PCB

Sulla Scheda PCB, bypass e disaccoppiamento si riferiscono a prevenire il passaggio di energia utile da un circuito all'altro e modificare il percorso di trasmissione dell'energia acustica, migliorando così la qualità della rete di distribuzione dell'energia. Ha tre concetti fondamentali: potere, piani di terra, Connessioni di alimentazione per componenti e strati interni. Il disaccoppiamento è il rilascio di energia RF dal lato dell'alimentazione del dispositivo ad alta frequenza alla rete di distribuzione dell'energia quando il dispositivo commuta ad alta velocità. I condensatori di disaccoppiamento forniscono anche una sorgente DC localizzata per dispositivi e componenti, che è utile per ridurre i picchi di sovratensione trasmessi dalla corrente su tutta la scheda.

Nei circuiti digitali e nei circuiti di controllo IC, il disaccoppiamento dell'alimentazione elettrica è necessario. Un picco momentaneo si verifica nella rete di distribuzione dell'energia senza disaccoppiare i condensatori quando l'energia CC viene dissipata dalla commutazione dell'elemento. Questo perché c'è una certa induttanza nella rete di alimentazione elettrica e il condensatore di disaccoppiamento può fornire un alimentatore locale senza induttanza o una piccola induttanza. Mantenendo la tensione a un punto di riferimento costante attraverso condensatori di disaccoppiamento, si evitano false transizioni logiche e si riduce la generazione di rumore perché fornisce un'area loop per le correnti di commutazione ad alta velocità invece di componenti e alimentatori remoti un'ampia area di ricircolo nel mezzo. Il disaccoppiamento dei condensatori nel PCB può ridurre notevolmente l'area corrente del ciclo. Un'altra funzione del condensatore di disaccoppiamento è quella di fornire una fonte locale di accumulo di energia, che può ridurre il percorso di radiazione dell'alimentazione elettrica. La generazione di energia RF in un circuito è proporzionale a I·A·f, dove io sono la corrente di ritorno; A è l'area del ciclo, e f è la frequenza della corrente. Poiché la corrente e la frequenza sono determinate al momento della selezione del dispositivo, è importante ridurre l'area corrente del ciclo al fine di ridurre le radiazioni. Nei circuiti con condensatori di disaccoppiamento, la corrente scorre in piccoli cicli di corrente RF, riducendo l'energia RF. Piccole aree loop possono essere ottenute posizionando condensatori di disaccoppiamento.

Δ U è il rumore generato da L·di/dt sul filo di terra, che scorre nel condensatore di disaccoppiamento. Questa ΔU guida la struttura del terreno sulla scheda e la tensione in modalità comune nel sistema di distribuzione per fluire attraverso la scheda. Pertanto, la riduzione dell'ΔU è legata all'impedenza di terra, così come all'uso e alla posizione dei condensatori di disaccoppiamento.

Il disaccoppiamento è anche un modo per superare i vincoli fisici e temporali fornendo un alimentatore a bassa impedenza tra linee di segnale e di alimentazione elettriche e piani. Prima che la frequenza aumenti al punto di auto-risonanza, l'impedenza del condensatore di disaccoppiamento diventerà sempre più bassa man mano che la frequenza aumenta, in modo che il rumore ad alta frequenza sarà effettivamente scaricato dalla linea del segnale e la restante energia di radiazione a bassa frequenza sarà Secondo il principio di disaccoppiamento dei condensatori, se aumenta la difficoltà di assorbimento dell'energia dalla linea elettrica, la maggior parte dell'energia sarà ottenuta dal condensatore di disaccoppiamento, dando pieno gioco al ruolo del condensatore di disaccoppiamento, e allo stesso tempo, la linea elettrica produrrà anche un rumore di / dt più piccolo. Secondo tale metodo, l'impedenza sulla linea di alimentazione può essere aumentata artificialmente.

È un metodo comune per collegare le perle di ferrite in serie sulla linea di alimentazione del IC. Poiché le perle di ferrite presentano una grande impedenza alla corrente ad alta frequenza, l'effetto del condensatore di disaccoppiamento dell'alimentazione elettrica è migliorato. Bypass è lo scarico di energia RF non necessaria in modalità comune lontano da componenti o cavi. La sua essenza è quella di creare un ramo AC per scaricare l'energia indesiderata dalla zona sensibile. Inoltre, fornisce anche funzioni di filtraggio. La sua capacità di filtraggio è ovviamente limitata anche dalla propria larghezza di banda. I bypass sono talvolta indicati collettivamente come disegni di filtraggio. Il bypass o il filtraggio è solitamente applicato tra alimentazione elettrica e terra, tra segnale e terra, o tra motivi diversi. È diverso dal disaccoppiamento. Ma lo stesso vale per il modo in cui vengono utilizzati i condensatori, Quindi ciò che è generalmente descritto condensatori si applica sia al disaccoppiamento che al bypass. L'accumulo di energia è utilizzato per mantenere una tensione continua costante e corrente fornita al dispositivo quando i pin di segnale utilizzati sono commutati simultaneamente sotto un carico capacitivo. Previene inoltre cali di potenza dovuti a/dt sovratensioni di corrente nel dispositivo. Se il disaccoppiamento è la categoria delle alte frequenze, allora lo stoccaggio di energia può essere inteso come la categoria di bassa frequenza su Scheda PCB.