Você Pode Colocar Capacitores de Desacoplamento Antes ou Depois do Circuito

Na minha experiência trabalhando com equipes de engenheiros em projetos de design de PCB, inevitavelmente chega um ponto em que os cérebros na sala começam a discordar entre si. Em alguns casos, a resposta sobre quem está certo é clara. No entanto, como é frequentemente o caso em ofícios técnicos, também há momentos em que não está claro (e a diferença é atribuída a “estilos diferentes”).

Um desacordo entre engenheiros elétricos que eu encontrei é que é uma melhor prática colocar um capacitor de desacoplamento “antes do ” na PCB. Algumas pessoas são tão fervorosas seguidoras da regra de “antes do ” que até complicam o design da PCB para conseguir isso. Eu sou um firme crente nos princípios de design de “menos é mais”, e valorizo a simplicidade e elegância do design acima dessas regras. No entanto, será que há alguma verdade nessa obsessão com a colocação de capacitores de desacoplamento? Vamos dar uma olhada mais de perto.

Melhores Práticas para a Colocação de Capacitores de Desacoplamento

Espero que vocês tenham sido bons engenheiros e se lembrem do que um capacitor de desacoplamento faz, mas caso não se lembrem, aqui vai um resumo. Um capacitor de desacoplamento é usado para conduzir uma corrente alternada ao redor de um componente ou grupo de componentes. Ele lida com o ruído, ajudando a criar um sinal de corrente contínua (CC) mais limpo. Ao curto-circuitar sinais de CA para a terra, qualquer ruído de CA em um sinal de CC é efetivamente removido. Variações de tensão em circuitos digitais podem causar sérios problemas de qualidade e têm sido a queda de muitos designs de microcontroladores. O capacitor de desacoplamento, também às vezes chamado de capacitor de filtro, amortece a CA ou ruído produzido pela tensão flutuante.

Embora a colocação de capacitores de desacoplamento seja importante, a regra geral para colocá-los antes do circuito definitivamente foi exagerada por alguns designers. Contanto que o capacitor de volume esteja próximo ao circuito, ele ainda absorverá o ruído produzido em um circuito integrado (CI) e evitará variação na tensão na rede de alimentação. Em vez de se preocupar com a sequência correta do circuito, aderir às melhores práticas para a colocação de capacitores de desacoplamento pode ajudar a facilitar um processo muito mais tranquilo.

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Usando o Lado Inferior da Placa

Capacitores de desacoplamento podem ser colocados na parte inferior da placa, criando espaço extra para vias e trilhas de fanout. (Lembrete: uma via, acesso de interconexão vertical, é uma conexão elétrica que atravessa um plano de camadas adjacentes.)

Mantenha em Mente o Tamanho do Capacitor

Capacitores de desacoplamento atuam como uma reserva de corrente, com o capacitor compensando quedas na tensão VCC ao liberar sua carga quando a tensão cai. O fator determinante na carga fornecida, e a capacidade de preencher essa queda, é o tamanho do capacitor. Tenha em mente que, à medida que você aumenta o tamanho do capacitor, isso também pode afetar significativamente o seu design.

Entendendo a Relação Entre Frequência e Tamanho do Capacitor

Ao planejar seus designs, é importante ter em mente a relação inversa entre a frequência do ripple (ou variação de corrente) e o tamanho do capacitor. Se você sabe como é esse ripple, você deve ser capaz de mapear efetivamente o tamanho do capacitor necessário. Para ripples mais complexos, você pode precisar empregar diferentes capacitores de desacoplamento de fonte de alimentação para as diferentes frequências com as quais está lidando.

Gaste Mais Tempo nos Elementos de Design que Você Gosta

Uma extensão de fio agirá como uma antena e atrairá ruído de campos magnéticos próximos, então não é uma má ideia colocar um capacitor em ambas as extremidades para ajudar a controlar a perturbação.

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Qual é a moral da história? Não há necessidade de se estressar com a colocação de capacitores, e mantenha o foco nos detalhes que realmente importam. Colocar capacitores antes ou depois do circuito? Na maioria dos casos, não é algo para perder a calma. Em vez disso, dê uma séria reflexão sobre a natureza do ripple em seu CI, e planeje adequadamente o tamanho, número e colocação do capacitor de desacoplamento.

Independentemente de você ser um projetista do tipo “antes do circuito” ou “depois do circuito”, Altium Designer pode ajudá-lo a gastar mais tempo nos elementos de design que você gosta.

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