Kuinka sijoittaa ja asentaa Decoupling-kondensaattorit PCB-asettelun aikana

Erotuskondensaattorit ovat komponentteja, joita käytetään vähentämään korkeataajuista kohinaa ja sähkömagneettisia häiriöitä piirissä. Ne voivat myös syöttää virtaa IC:lle. Tässä artikkelissa käsitellään näiden kondensaattoreiden sijoitusohjeita. Noudattamalla näitä ohjeita voit suunnitella piirin, jonka kustannukset ovat alhaisemmat ja valmistusvirheiden riski pienempi.

Vähentää korkeataajuista kohinaa virtalähteen signaaleissa.

Virtalähteiden melu voi vaikuttaa negatiivisesti laitteen suorituskykyyn. Tätä ei-toivottua energiaa syntyy usein korkeataajuisissa tehomuunnoskytkentäpiireissä. Kohinaa voi myös säteillä johdoista tai piirilevyjen jäljistä. Useilla käytännöillä voidaan minimoida teholähteiden kohina. Seuraavassa on kolme yleistä käytäntöä.

Tunnista ensin melun lähde. Kohina voi olla peräisin monista eri lähteistä, kuten kytkentätaajuuskohinasta ja kytkentäsiirtymien jälkeisestä soimisesta. Kohina voi johtua myös useista kytkentäsäätimistä järjestelmässä. Tämäntyyppistä kohinaa voidaan vähentää signaalianalyysitekniikoilla.

Käytä kaapeleiden suojauksen lisäksi koteloita ja suodattimia säteilevän melun vähentämiseksi. Kotelot, joiden aukot ovat neljänneksen aallonpituus tai pienemmät, voivat vähentää suurinta osaa melusta. Jos käytät tiedonkeruuyksikköä, varmista, että kotelo on suunniteltu siten, että se minimoi laitteesta säteilevän melun.

Vähentää sähkömagneettisia häiriöitä

Erotuskondensaattoreita käytetään piirilevyissä estämään harhailevien sähkömagneettisten aaltojen aiheuttamat häiriöt. Piirilevyjen asettelussa kondensaattorit asennetaan tehotasolle ja maatasolle. Tämä erottelu estää rinnakkaiset kapasitanssit, jotka voivat aiheuttaa ongelmia sähkömagneettisessa yhteensopivuudessa. Lisäksi kondensaattoripiirilevyillä on yhtenäiset jakaumat ja korkea taajuusvaste. Parhaiden tulosten saavuttamiseksi nämä komponentit on sijoitettava lähelle teho- ja maatasoja. Piirit, jotka tuottavat suuria tehoja ja nopeat signaalit, tulisi sijoittaa lähelle maatasoa, ja pientehoja ja matalataajuisia signaaleja tuottavat piirit tulisi sijoittaa lähemmäs pinta- tai tehotasoa.

Kun asennat purkauskondensaattoreita piirilevyn ulkoasuun, varmista, että valitset arvokkaita kondensaattoreita, jotka sijaitsevat mahdollisimman lähellä häiriölähdettä. Ne tulisi myös sijoittaa lähelle tulosignaalien liittimiä. Ihannetapauksessa nämä kondensaattorit olisi sijoitettava sarjaan jäljen kanssa. On suositeltavaa valita kondensaattorit, jotka ovat vähintään 10 kertaa suuremmat kuin piirin kokonaispoistokapasitanssi.

Voi syöttää virtaa IC:lle

Virtalähteen nastat ovat liittimiä, joita käytetään jännitteen ja virran syöttämiseen IC:lle. Tyypillisesti IC:ssä on kaksi virtalähteen nastaa. Nämä nastat on kytketty piirin virtakiskoihin. Nastat on merkitty eri tavalla valmistajan ja IC-perheen mukaan.

Irrotuskondensaattoreiden sijoitusohjeet

Piirilevyn asettelua suunniteltaessa irrotuskondensaattorin sijoittelu on tärkeä vaihe, jolla varmistetaan levyn tehon ja signaalin eheys. Noudattamalla asianmukaisia sijoitusohjeita voit varmistaa, että kondensaattorit sijoitetaan optimaalisiin paikkoihin. Nämä ohjeet löytyvät komponentin tietolehdestä.

Piirilevyn asettelussa erotuskondensaattorit sijoitetaan yleensä samaan kerrokseen kuin digitaalinen maadoitus. Ne kytketään joskus myös kahden erillisen piirilevyn maadoitusvalun väliin. Dekoupling-kondensaattorit on sijoitettava lähelle komponenttien nastoja, jotta varmistetaan tasossa kulkevan virran tasainen kulku. Purkukondensaattoria suunniteltaessa on suositeltavaa, että sen nimelliskapasitanssi on mahdollisimman suuri.

Sen lisäksi, että noudatetaan edellä mainittuja sijoitusohjeita, irrotuskondensaattorit on sijoitettava mahdollisimman lähelle komponentin jännitepinniä. Tämä auttaa vähentämään kytkennän kokonaisinduktanssia ja parantamaan suurtaajuussuodatusta.