Posizionare i condensatori di bypass prima o dopo il circuito

Un tema spesso dibattuto tra gli ingegneri elettronici riguarda le migliori pratiche per il posizionamento dei condensatori di bypass "prima del" circuito sul PCB. Alcuni professionisti sono così convinti sostenitori di questa regola da complicare inutilmente il design del PCB per seguirla. Tuttavia, adottando un approccio basato sui principi del design "less is more" (meno è meglio), è possibile privilegiare la semplicità e l’eleganza del progetto rispetto a regole rigide. Ma questa enfasi sul posizionamento dei condensatori di bypass è davvero giustificata? Esploriamo più da vicino la questione.

Migliori pratiche per il posizionamento di condensatori di bypass su un PCB

Fortunatamente sei stato un buon ingegnere e ricordi cosa fa un condensatore di bypass, ma nel caso in cui non lo sapessi, qui c’è una rinfrescata. Un condensatore di bypass viene utilizzato per condurre una corrente alternata attorno ad un componente o ad un gruppo di componenti. Si occupa del rumore, aiuta a creare una corrente diretta più pulita (DC). Cortocircuitando i segnali di corrente alternata (AC) a terra, ogni rumore AC su un segnale DC viene effettivamente rimosso. Le variazioni di voltaggio nei circuiti digitali possono causare seri problemi nella qualità, e sono state la rovina di molti progetti di microcontrollori. Il condensatore di bypass, anche a volte definito condensatore di alimentazione (o condensatore di filtro), smorza l’AC o il rumore prodotto da tensione fluttuante. 

Mentre il posizionamento di condensatori di bypass è importante, la regola generale per posizionare prima del circuito è stata definitivamente esagerata da alcuni progettisti. Visto che la maggior parte del condensatore è vicino al circuito, assorbirà comunque il rumore prodotto su un circuito integrato (IC) e previene variazioni di voltaggio sulla rete di alimentazione. Invece di agitarsi sulla sequenza adeguata del circuito, aderire alle migliori pratiche per il posizionamento del condensatore di bypass può facilitare molto per avere un processo perfetto. 

Utilizzare la parte inferiore della basetta 

I condensatori di bypass possono essere posizionati sulla parte inferiore della basetta, creando spazio extra per le via e tracce sparpagliate. (Promemoria: una via, accesso interconnesso verticale, è una connessione elettrica che attraversa un piano di strati adiacenti.)

_{Il posizionamento dei condensatori nei PCB può essere una fase delicata, soprattutto quando si hanno davanti layout complicati.}

Tieni a mente la taglia del condensatore 

I condensatori di bypass agiscono come una riserva di corrente, con il condensatore che recupera cali di tensione VCC rilasciando la sua carica quando il voltaggio cade. Il fattore determinante nella carica che è fornita, e la capacità di riempire quel calo, è la taglia del condensatore. Tieni in mente che come aumenti la taglia del condensatore, ciò può significativamente influenzare il tuo progetto. 

Capire la relazione fra frequenza e taglia del condensatore 

Quando pianifichi i tuoi progetti è importante tenere a mente la relazione inversa fra la frequenza dell’ondulazione (o variazione di corrente) e la taglia dei condensatori dei PCB. Se conosci come appare quest’ondulazione, dovresti essere capace di mappare con efficacia la taglia necessaria del condensatore. Per ondulazioni più complesse, potresti aver bisogno di condensatori di bypass dell’alimentazione per frequenze differenti che affronti. 

Passa più tempo sugli elementi di design che ti piacciono 

Un cavo di estensione agirà come un’antenna ed attrarrà rumore dai campi magnetici circostanti, quindi non è una cattiva idea piazzare un condensatore di bypass su entrambi i lati per aiutare a controllare la perturbazione. 

Qual è la morale della favola? Non c’è bisogno di stressarsi sul posizionamento dei condensatori del PCB, e quindi rimanere concentrato sui dettagli che contano davvero. Posizionare condensatori prima o dopo il circuito? In molti casi, non è un motivo per perdere la calma. Invece, dedicare dei pensieri seri come la natura dell’ondulazione sul tuo IC, e pianificare secondo la taglia dei condensatori di bypass, numero e posizionamento. 

Indipendentemente se sei un tipo di progettista “before the circuit” oppure “after the circuit” (prima o dopo il circuito), Altium Designer^® può aiutarti a dedicare più tempo sugli elementi di progettazione che ti piacciono. 

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