Teknik PCB - Bagaimana papan sirkuit PCB memutuskan kondensator?

Bunyi pertukaran frekuensi tinggi yang dijana oleh komponen PCB semasa bertukar akan berkembang sepanjang garis kuasa. Fungsi utama kondensator penyahpautan adalah untuk menyediakan bekalan kuasa DC setempat kepada peranti aktif untuk mengurangkan penyebaran bunyi tukar pada papan dan untuk memimpin bunyi ke tanah. Sebenarnya, kondensator bypass dan kondensator penyahpautan patut ditempatkan sebanyak mungkin kepada input bekalan kuasa untuk membantu penapis bunyi frekuensi tinggi. Nilai kondensator penyahpautan adalah kira-kira 1/100～1/1000 kondensator bypass. Untuk mendapatkan ciri-ciri EMC yang lebih baik, kondensator penyahpautan sepatutnya berada sebanyak mungkin kepada setiap blok terintegrasi (IC), kerana impedance wayar akan mengurangkan efektivitas kondensator penyahpautan. Kondensator keramik sering digunakan untuk pemisahan, dan nilai mereka ditentukan oleh masa naik dan masa jatuh isyarat paling cepat. Contohnya, untuk isyarat jam 33MHz, kondensator 4.7-100nF boleh digunakan; untuk isyarat jam 100MHz, kondensator 10nF boleh digunakan. Apabila memilih kondensator penyahpautan, selain mempertimbangkan nilai kondensasi, nilai ESR juga akan mempengaruhi kemampuan penyahpautan. Untuk menyambung, kondensator dengan nilai ESR yang lebih rendah dari 1Ω patut dipilih.

Dari sudut pandangan sirkuit, ia boleh dibahagi menjadi isyarat sumber untuk dipandu dan muatan untuk dipandu. Jika kapasitas muatan relatif besar, litar pemacu mesti muat dan lepaskan kapasitas untuk menyelesaikan lompatan isyarat. Apabila pinggir yang meningkat relatif tajam, arus relatif besar, sehingga arus pemacu akan menyerap arus bekalan kuasa yang besar. Induktan dan resistensi (terutamanya induktan pada pins cip akan melompat), semasa ini sebenarnya adalah jenis bunyi relatif kepada keadaan normal, yang akan mempengaruhi operasi normal tahap sebelumnya, iaitu sambungan. Kondensator pemisah bertindak sebagai bateri untuk memenuhi perubahan litar pemacu semasa dan menghindari gangguan sambungan. Kombinasi kondensator bypass dan pemisahan kondensator akan membuat ia lebih mudah untuk memahami. Kondensator bypass sebenarnya terputus, tetapi kondensator bypass biasanya merujuk kepada bypass frekuensi tinggi, iaitu, untuk menyediakan laluan pembelaan kebocoran impedance rendah untuk bunyi penggantian frekuensi tinggi. Kondensator bypass frekuensi tinggi adalah umumnya kecil, umumnya 0.1μF, 0.01μF, dll. mengikut frekuensi resonan, sementara kondensator penyahpautan umumnya lebih besar, 10μF atau lebih, bergantung pada parameter distribusi dalam sirkuit dan saiz perubahan semasa pemacu. Bypass adalah untuk mengambil gangguan dalam isyarat input sebagai objek penapis, dan pemisahan adalah untuk mengambil gangguan isyarat output sebagai objek penapis untuk mencegah isyarat gangguan daripada kembali ke bekalan kuasa. Ini perbezaan penting mereka.

Kondensator pemisahan PCB mempunyai dua fungsi diantara bekalan kuasa sirkuit terintegrasi dan tanah: satu adalah kondensator penyimpanan tenaga sirkuit terintegrasi, dan yang lain adalah untuk mengelak bunyi frekuensi tinggi peranti. Nilai kapasitor penyahpautan biasa dalam litar digital ialah 0.1μF. Nilai biasa induktan yang disebarkan kapasitor ini ialah 5μH. Kondensator pemisahan 0.1μF mempunyai induktansi terhapus 5μH, dan frekuensi resonansi selari adalah kira-kira 7MHz. Ia mempunyai kesan pemisahan yang lebih baik untuk bunyi di bawah 10MHz, dan ia mempunyai kesan yang sedikit pada bunyi di atas 40MHz. Kapasitor 1μF dan 10μF, dan frekuensi resonansi selari adalah di atas 20MHz, kesan penghapusan bunyi frekuensi tinggi lebih baik. Setiap 10 potongan sirkuit terintegrasi perlu menambah kondensator muatan dan lepaskan, atau kondensator penyimpanan tenaga, kira-kira 10μF boleh dipilih. Lebih baik jangan guna kondensator elektrolitik. Kondensator elektrolitik berguling dengan dua lapisan filem. Struktur berguling ini bertindak sebagai induktan pada frekuensi tinggi. Guna kondensator tantalum atau kondensator polikarbonat. Pemilihan kondensator penyahpautan bukanlah kritikal. Anda boleh tekan C=1/F, iaitu, 0.1μF untuk 10MHz dan 0.01μF untuk 100MHz.

Rangkaian VCC hanya mempunyai satu titik tersambung ke pesawat VCC, jadi bunyi di dalam dan diluar IC mesti pergi ke pesawat kuasa melalui PCB ini melalui. Penghalangan tambahan PCB melalui menghalang bunyi tersebar ke seluruh sistem.