Czy można umieścić kondensatory obejściowe przed lub za obwodem

W moim doświadczeniu pracy z zespołami inżynierów nad projektami PCB, nieuchronnie nadchodzi moment, kiedy umysły w pomieszczeniu zaczynają się ze sobą nie zgadzać. W niektórych przypadkach odpowiedź, kto ma rację, jest jasna. Jednak, jak to często bywa w zawodach technicznych, są również momenty, kiedy to nie jest jasne (a różnica jest przypisywana „różnym stylom”).

Jedną z niezgodności między inżynierami elektrykami, na którą natknąłem się, jest to, że najlepszą praktyką jest umieszczenie kondensatora omijającego „przed ” na PCB. Niektórzy ludzie są tak zagorzałymi zwolennikami zasady „przed ”, że nawet komplikują projekt PCB, aby to osiągnąć. Jestem gorącym zwolennikiem zasad projektowania „mniej znaczy więcej” i cenię sobie prostotę oraz elegancję projektu ponad tego rodzaju reguły. Jednak czy w tej obsesji na punkcie umieszczania kondensatorów omijających jest jakaś prawda? Przyjrzyjmy się temu bliżej.

Najlepsze praktyki dotyczące umieszczania kondensatorów omijających

Mam nadzieję, że byliście dobrymi inżynierami i pamiętacie, do czego służy kondensator obwodowy, ale na wszelki wypadek oto krótkie przypomnienie. Kondensator obwodowy jest używany do przewodzenia prądu zmiennego wokół komponentu lub grupy komponentów. Radzi sobie z zakłóceniami, pomagając stworzyć czystszy sygnał prądu stałego (DC). Krótkie łączenie sygnałów AC z masą skutecznie usuwa wszelkie zakłócenia AC na sygnale DC. Wahania napięcia w obwodach cyfrowych mogą powodować poważne problemy z jakością i były przyczyną upadku wielu projektów mikrokontrolerów. Kondensator obwodowy, czasami nazywany również kondensatorem filtrującym, tłumi AC lub szumy powstałe w wyniku fluktuacji napięcia.

Chociaż umiejscowienie kondensatorów obwodowych jest ważne, zasada umieszczania ich przed obwodem zdecydowanie została przesadzona przez niektórych projektantów. Dopóki kondensator główny jest blisko obwodu, nadal będzie pochłaniał szumy produkowane na układzie scalonym (IC) i zapobiegał wahaniom napięcia na sieci zasilającej. Zamiast martwić się o właściwą kolejność obwodów, przestrzeganie najlepszych praktyk dotyczących umieszczania kondensatorów obwodowych może pomóc w znacznie bardziej płynnym procesie.

Easy, Powerful, Modern

The world’s most trusted PCB design system.

Learn More

Wykorzystanie dolnej strony płytki

Kondensatory obwodów omijających mogą być umieszczone na spodzie płytki, tworząc dodatkową przestrzeń dla via i ścieżek rozprowadzających. (Przypomnienie: via, czyli pionowe połączenie dostępowe, to połączenie elektryczne przebiegające przez płaszczyznę sąsiadujących warstw.)

Zwróć uwagę na rozmiar kondensatora

Kondensatory obwodów omijających działają jako rezerwa prądu, z kondensatorem uzupełniającym spadki napięcia VCC poprzez uwolnienie swojego ładunku, gdy napięcie spada. Czynnikiem decydującym o dostarczanym ładunku i zdolności do wypełnienia tego spadku jest rozmiar kondensatora. Pamiętaj, że zwiększając rozmiar kondensatora, może to również znacząco wpłynąć na twój projekt.

Zrozumienie związku między częstotliwością a rozmiarem kondensatora

Planując swoje projekty, ważne jest, aby pamiętać o odwrotnej zależności między częstotliwością tętnienia (lub zmiany prądu) a rozmiarem kondensatora. Jeśli wiesz, jak wygląda to tętnienie, powinieneś być w stanie skutecznie określić potrzebny rozmiar kondensatora. Dla bardziej złożonych tętnień, możesz potrzebować zastosować różne kondensatory obwodów omijających zasilania dla różnych częstotliwości, z którymi masz do czynienia.

Poświęć więcej czasu na elementy projektu, które sprawiają Ci przyjemność

Przedłużenie przewodu będzie działać jak antena i przyciągać zakłócenia z pobliskich pól magnetycznych, więc nie jest złym pomysłem umieszczenie kondensatora na obu końcach, aby pomóc kontrolować zakłócenia.

Easy, Powerful, Modern

The world’s most trusted PCB design system.

Explore Solutions

Jaka jest morał tej historii? Nie ma potrzeby stresować się umiejscowieniem kondensatorów i skupiać na szczegółach, które naprawdę mają znaczenie. Umieszczanie kondensatorów przed czy po obwodzie? W większości przypadków to nic, przez co warto tracić spokój. Zamiast tego, poważnie zastanów się nad charakterem tętnień na twoim układzie scalonym i odpowiednio zaplanuj rozmiar, liczbę i rozmieszczenie kondensatorów bypassujących.

Bez względu na to, czy jesteś projektantem „przed obwodem” czy „po obwodzie”, Altium Designer może pomóc ci spędzić więcej czasu na elementach projektu, które sprawiają ci przyjemność.

Sprawdź Altium Designer w akcji...

Mocne projektowanie PCB