Come posizionare e installare i condensatori di disaccoppiamento durante il layout della PCB

I condensatori di disaccoppiamento sono componenti utilizzati per ridurre il rumore ad alta frequenza e le interferenze elettromagnetiche in un circuito. Possono anche fornire alimentazione a un circuito integrato. Questo articolo illustra le linee guida per il posizionamento di questi condensatori. Seguendo queste linee guida, sarete in grado di progettare un circuito con costi inferiori e meno rischi di errori di produzione.

Riduce il rumore ad alta frequenza nei segnali di alimentazione

Il rumore negli alimentatori può influire negativamente sulle prestazioni di un dispositivo. Questa energia indesiderata è spesso generata dai circuiti di commutazione della conversione di potenza ad alta frequenza. Il rumore può anche essere irradiato dai fili o dalle tracce del PCB. Diverse pratiche possono aiutare a ridurre al minimo il rumore negli alimentatori. Ecco tre pratiche comuni.

Innanzitutto, bisogna identificare la fonte del rumore. Il rumore può provenire da diverse fonti, tra cui il rumore della frequenza di commutazione e il ringing dopo le transizioni di commutazione. Il rumore può anche essere causato da più regolatori di commutazione in un sistema. Questo tipo di rumore può essere ridotto con tecniche di analisi del segnale.

Oltre alla schermatura dei cavi, per ridurre il rumore irradiato è necessario utilizzare involucri e filtri. Le custodie con aperture di un quarto di lunghezza d'onda o più piccole possono ridurre la maggior parte del rumore. Se si utilizza un'unità di acquisizione dati, accertarsi che il contenitore sia progettato per ridurre al minimo il rumore irradiato dall'apparecchiatura.

Riduce le interferenze elettromagnetiche

I condensatori di disaccoppiamento sono utilizzati nei circuiti stampati per prevenire le interferenze delle onde elettromagnetiche vaganti. Nel layout della scheda, i condensatori sono installati sul piano di alimentazione e sul piano di massa. Questa separazione evita le capacità parallele, che possono causare problemi di compatibilità elettromagnetica. Inoltre, i circuiti stampati con condensatori hanno una distribuzione uniforme e una risposta in frequenza elevata. Per ottenere i migliori risultati, questi componenti devono essere posizionati vicino ai piani di alimentazione e di massa. I circuiti che producono segnali ad alta potenza e ad alta velocità devono essere posizionati vicino al piano di massa, mentre i circuiti che producono segnali a bassa potenza e a bassa frequenza devono essere posizionati più vicino alla superficie o al piano di alimentazione.

Quando si installano i condensatori di disaccoppiamento sul layout della scheda, assicurarsi di selezionare condensatori di valore elevato e di posizionarli il più vicino possibile alla fonte di interferenza. Inoltre, dovrebbero essere collocati vicino ai connettori per i segnali di ingresso. Idealmente, questi condensatori dovrebbero essere posti in serie con la traccia. Si consiglia di selezionare condensatori almeno 10 volte più grandi della capacità di disaccoppiamento totale del circuito.

Può fornire alimentazione a un CI

I pin di alimentazione sono i terminali utilizzati per fornire tensione e corrente a un circuito integrato. In genere, un circuito integrato dispone di due pin di alimentazione. Questi pin sono collegati alle guide di alimentazione del circuito. I pin sono etichettati in modo diverso a seconda del produttore e della famiglia di circuiti integrati.

Linee guida per il posizionamento dei condensatori di disaccoppiamento

Quando si progetta il layout di una scheda, il posizionamento dei condensatori di disaccoppiamento è una fase importante per garantire l'integrità del segnale e dell'alimentazione della scheda. Seguendo le linee guida per il posizionamento, è possibile garantire che i condensatori siano collocati in posizioni ottimali. Queste linee guida si trovano nella scheda tecnica del componente.

Nel layout di un circuito stampato, i condensatori di disaccoppiamento sono in genere collocati sullo stesso strato della massa digitale. Talvolta sono anche collegati tra due masse separate del circuito stampato. I condensatori di disaccoppiamento devono essere posizionati vicino ai pin dei componenti per garantire un flusso di corrente regolare nel piano. Quando si progetta un condensatore di disaccoppiamento, si raccomanda che abbia la massima capacità nominale possibile.

Oltre a seguire le indicazioni di posizionamento sopra riportate, i condensatori di disaccoppiamento devono essere posizionati il più vicino possibile al pin di tensione del componente. Ciò contribuisce a ridurre l'induttanza complessiva del collegamento e a migliorare il filtraggio ad alta frequenza.