PCB 기술 - PCB 케이블 연결 흔적 커패시터 계산기

"커패시터" 라고도 하는 커패시터는 주어진 전력 차이에서 저장되는 자유 전하량을 가리키며, 회로 설계에서 흔히 볼 수 있고 중요한 소스 없는 부품 중의 하나이다.콘덴서는 고속 회로에서 일반적으로 중요한 역할을 한다.

PCB 케이블 연결 바이패스 커패시터는 소음을 줄이고 신호 무결성과 안정성을 높이기 위해 PCB 설계에서 회로 케이블 연결 옆에 커패시터를 추가하는 것을 말한다.고주파 회로 설계에서 바이패스 커패시터는 회로의 소음 간섭을 효과적으로 제거하고 신호 전송의 질을 향상시키는 데 자주 사용되는 솔루션입니다.

바이패스 콘덴서는 일반적으로 전원 또는 특정 신호선과 병렬로 사용되는 콘덴서입니다.그 주요 기능은 회로에 빠른 전류 공급을 제공하여 순간적 전류 요구를 충족시키고 불필요한 고주파 신호 간섭을 필터링하는 것입니다.바이패스 콘덴서의 설계는 전원 소음을 최소화하고 회로 부품을 보호하며 전자 장치의 성능과 안정성을 향상시키는 데 도움이됩니다.

콘덴서는 콘덴서의 약자로, 서로 가까운 두 개의 도체로 구성되며, 중간에 비전도 절연 매체가 끼워져 있다.콘덴서의 두 극판 사이에 전압을 가하면 콘덴서는 전하를 저장합니다.

회로에서 부하와 병렬된 콘덴서는 전류 변화로 인한 전압 변화에 저항하여 부하의 작업 전압을 더욱 안정적으로 할 수 있다.

신호 전송 회로에서 콘덴서, 저항기 및 센서를 사용하면 신호를 정화하기 위해 다양한 필터를 형성할 수 있습니다.

PCB 설계에 콘덴서를 배치하는 방법

콘덴서는 고속 PCB 설계에서 중요한 역할을 하며 일반적으로 PCB에서 가장 많이 사용되는 부품입니다.PCB에서 콘덴서는 일반적으로 필터 콘덴서, 디커플링 콘덴서, 에너지 저장 콘덴서 등으로 나뉜다.

1. 전원 출력 콘덴서, 필터 콘덴서

우리는 일반적으로 전원 모듈의 입력과 출력 회로의 콘덴서를 필터 콘덴서라고 부른다.간단히 말해서, 안정적인 입력 및 출력 전원을 보장하는 콘덴서입니다.전원 공급 장치 모듈에 필터 콘덴서를 배치하는 원리는"크고 작은 것"입니다.

전원 공급 장치를 설계할 때는 케이블과 구리 조각이 충분히 넓은지, 구멍 개수가 충분한지 주의하여 전류 용량이 요구에 부합하는지 확인해야 한다.구멍의 폭과 수량을 전류 크기와 결합하여 평가합니다.

2. 디커플링 콘덴서

고속 IC의 전원 핀은 충분한 디커플링 용량이 필요하므로 각 핀이 하나씩 있는지 확인하는 것이 좋습니다.실제 설계에서 디커플링 콘덴서를 배치할 공간이 없다면 상황을 참작하여 철거할 수 있다.

IC 전원 핀의 디커플링 커패시터의 커패시터 값은 일반적으로 0.1 μF, 0.01 μF 등과 같이 상대적으로 작습니다.해당 패키징도 0402 패키징, 0603 패키징 등 상대적으로 작습니다. 디커플링 콘덴서를 배치할 때는 다음 사항에 유의해야 합니다.

1) 가능한 한 전원 핀에 가까이 배치합니다. 그렇지 않으면 디커플링이 잘못될 수 있습니다.이론적으로 콘덴서는 일정한 디커플링 반경 범위를 가지고 있기 때문에 접근 원리를 엄격히 따라야 한다.

2) 디커플링 콘덴서에서 전원 핀까지의 지시선은 가능한 한 짧고 지시선은 두꺼워야 하며, 일반적으로 선폭은 8~15밀리 (1mil=0.0254mm) 이다.굵게 하는 목적은 배선의 감전을 낮추어 전원 성능을 보장하는 것이다.

3) 디커플링 콘덴서의 전원과 접지 핀을 용접판에서 끌어낸 후 근처에 구멍을 뚫어 전원과 접지에 연결한다.지시선도 두껍게 하고 구멍을 최대한 크게 만들어야 합니다.지름이 10ml인 구멍을 사용할 수 있으면 8mil의 구멍이 필요하지 않습니다.

4) 가능한 한 적은 수의 디커플링 회로를 확보합니다.일반적인 BGA 패키지에는 일반적으로 BGA 아래 (즉, 뒷면) 에 배치된 디커플링 커패시터가 있습니다.BGA 패키지의 높은 핀 밀도 때문에 디커플링 콘덴서는 일반적으로 많이 배치되지 않지만 가능한 한 많이 배치해야합니다.

3. 에너지 저장 콘덴서

에너지 저장 콘덴서의 기능은 IC가 전기를 사용할 때 가장 짧은 시간 내에 전기를 공급할 수 있도록 하는 것이다.에너지 저장 콘덴서의 콘덴서 값은 일반적으로 비교적 크고, 그에 상응하는 패키지도 비교적 크다. PCB에서 에너지 저장 콘덴서는 부품에서 더 먼 곳에 놓을 수 있지만, 너무 멀지도 않다.

콘덴서 팬 구멍과 팬 라인의 원리는 다음과 같습니다.

1) 가능한 한 지시선을 짧고 굵게 하여 기생 전기 감각을 줄인다.

2) 에너지 저장 콘덴서나 과전류가 큰 장치의 경우 가능한 한 많은 구멍을 뚫는 것이 좋습니다.

3) 물론 전원 공급 장치 성능이 가장 좋은 팬 구멍은 디스크의 구멍입니다.실제적으로는 종합적인 고려가 필요하다.

현대 전자 설계에서 바이패스 콘덴서는 PCB 배선에서 매우 중요한 역할을 합니다.회로의 안정성과 성능을 향상시키는 데 도움이 될 뿐만 아니라 신호 무결성과 전원 공급 장치 간섭 억제에도 큰 영향을 미칩니다.

1. 노이즈 필터

바이패스 콘덴서의 주요 용도 중 하나는 전원의 소음을 효과적으로 제거하는 것이다.이 콘덴서는 고주파 소음 신호를 땅으로 직접 유도하는 저임피던스 경로를 제공함으로써 전원 소음이 회로에 미치는 영향을 줄입니다.특히 고속 디지털 회로에서 바이패스 콘덴서는 신호의 질을 현저하게 향상시키고 회로의 안정적인 운행을 보장할 수 있다.

2. 순식간 전류 지원

회로에서 일부 장치는 전환할 때 즉시 대량의 전류를 필요로 한다.바이패스 커패시터는 이러한 순간적 전류를 신속하게 제공하여 통합 회로 (IC) 가 작동 중에 항상 안정적인 전원 전압을 받도록 보장합니다.바이패스 콘덴서는 전원 전압의 순간적인 변화를 최소화함으로써 시스템의 안정성과 신뢰성을 유지하는 데 도움이 됩니다.

3. 입력 및 출력 필터링

바이패스 콘덴서는 입력과 출력단에서 주파수 선택적 필터를 제공하여 직류 신호가 통과할 수 있도록 허용하는 동시에 교류 신호를 차단한다.이 기능은 전력 설계에서 특히 중요하며 중요한 구성 요소에 대한 간섭을 최소화합니다.이들은 서로 다른 주파수에서 회로의 신호 전송 품질을 확보하고 전체 시스템의 성능을 향상시켰다.

4. PCB 레이아웃 설계의 고려사항

PCB 레이아웃 설계에서 바이패스 콘덴서는 전원 핀에 가까이 배치하여 전류 요구에 신속하게 대응할 수 있도록 해야 합니다.이와 동시에 설계자는 바이패스 콘덴서와 기타 부품간의 분포전감을 최소화하여 그들의 성능을 높여야 한다.이 레이아웃은 바이패스 콘덴서의 고주파 노이즈 필터링 효과를 극대화합니다.

바이패스 콘덴서는 소음 필터, 순간적 전류 지원 및 입력/출력 필터를 포함하여 PCB 배선에서 다양한 중요한 용도로 사용됩니다. 적절한 배치와 설계를 통해 바이패스 콘덴서는 회로의 안정성과 성능을 크게 향상시키고 전자 장치에 더 신뢰할 수 있는 작업 환경을 제공합니다.