Как разместить и установить развязывающие конденсаторы при разводке печатной платы

Развязывающие конденсаторы - это компоненты, используемые для снижения уровня высокочастотных шумов и электромагнитных помех в схеме. Они также могут обеспечивать питание ИС. В данной статье рассматриваются рекомендации по размещению этих конденсаторов. Соблюдение этих рекомендаций позволит вам разработать схему с меньшими затратами и меньшим риском производственных ошибок.

Снижение высокочастотных помех в сигналах питания

Шумы в источниках питания могут негативно влиять на работу устройства. Эта нежелательная энергия часто генерируется высокочастотными схемами коммутации преобразователей мощности. Шум также может излучаться проводами или трассами печатной платы. Минимизировать шум в источниках питания можно с помощью нескольких методов. Вот три наиболее распространенных способа.

Во-первых, необходимо определить источник шума. Этот шум может быть вызван различными источниками, в том числе частотным шумом при переключении и звоном после переходных процессов. Причиной шума также может быть наличие в системе нескольких переключаемых регуляторов. Этот тип шума может быть уменьшен с помощью методов анализа сигналов.

Помимо экранирования кабелей, для снижения уровня излучаемых помех следует использовать корпуса и фильтры. Корпуса с отверстиями размером в четверть длины волны или меньше могут уменьшить большую часть шума. Если вы используете устройство сбора данных, убедитесь, что его корпус спроектирован таким образом, чтобы минимизировать шум, излучаемый оборудованием.

Снижение электромагнитных помех

Развязывающие конденсаторы используются в печатных платах для предотвращения помех от паразитных электромагнитных волн. При разводке печатной платы конденсаторы устанавливаются на плоскости питания и на плоскости заземления. Такое разделение позволяет избежать параллельных емкостей, которые могут вызвать проблемы электромагнитной совместимости. Кроме того, конденсаторные печатные платы имеют равномерное распределение и высокую частотную характеристику. Для достижения наилучших результатов эти компоненты следует размещать вблизи плоскостей питания и заземления. Микросхемы, вырабатывающие мощные и высокоскоростные сигналы, следует размещать вблизи плоскости земли, а микросхемы, вырабатывающие маломощные и низкочастотные сигналы, - ближе к поверхности или плоскости питания.

При установке развязывающих конденсаторов на разводке печатной платы следует выбирать конденсаторы с большим номиналом, расположенные как можно ближе к источнику помех. Их также следует размещать вблизи разъемов для входных сигналов. В идеале эти конденсаторы должны быть размещены последовательно с трассой. Рекомендуется выбирать конденсаторы, по крайней мере, в 10 раз превышающие общую развязывающую емкость схемы.

Может обеспечивать питание ИС

Выводы питания - это выводы, используемые для подачи напряжения и тока на микросхему. Как правило, микросхема имеет два вывода питания. Эти выводы подключаются к шинам питания схемы. В зависимости от производителя и семейства ИС эти выводы имеют различную маркировку.

Рекомендации по размещению развязывающих конденсаторов

При проектировании печатной платы размещение развязывающих конденсаторов является важным шагом для обеспечения целостности питания и сигналов платы. Соблюдая рекомендации по размещению, можно обеспечить оптимальное расположение конденсаторов. Эти рекомендации можно найти в техническом описании компонента.

При разводке печатной платы развязывающие конденсаторы обычно размещаются на том же слое, что и цифровая земля. Иногда их также подключают между двумя отдельными заземляющими слоями печатной платы. Развязывающие конденсаторы должны располагаться в непосредственной близости от выводов компонентов, чтобы обеспечить беспрепятственное протекание тока в плоскости. При проектировании развязывающего конденсатора рекомендуется использовать его максимально возможную номинальную емкость.

В дополнение к приведенным выше рекомендациям по размещению, развязывающие конденсаторы следует размещать как можно ближе к выводу напряжения компонента. Это позволяет уменьшить общую индуктивность соединения и улучшить высокочастотную фильтрацию.