Можно ли устанавливать обходные конденсаторы до или после схемы

На основе моего опыта работы в командах инженеров над проектами по разработке печатных плат, неизбежно наступает момент, когда умы в комнате начинают расходиться во мнениях. В некоторых случаях ответ на вопрос, кто прав, очевиден. Однако, как это часто бывает в технических специальностях, также бывают моменты, когда это не очевидно (и разница объясняется «разными стилями»).

Одно из несогласий между электроинженерами, с которым я сталкивался, заключается в том, что лучшей практикой является размещение обходного конденсатора «перед » на печатной плате. Некоторые люди настолько убежденные сторонники правила «перед », что даже усложняют дизайн печатной платы, чтобы достичь этого. Я твердо верю в принципы дизайна «меньше значит больше» и ценю простоту и элегантность дизайна выше подобных правил. Однако, есть ли некоторая правда в этой одержимости размещением обходного конденсатора? Давайте рассмотрим это поближе.

Лучшие практики размещения обходного конденсатора

Надеюсь, вы были хорошими инженерами и помните, что делает обходной конденсатор, но на всякий случай, вот небольшое напоминание. Обходной конденсатор используется для проведения переменного тока вокруг компонента или группы компонентов. Он борется с помехами, помогая создать более чистый сигнал постоянного тока (DC). Закорачивая сигналы переменного тока на землю, любые помехи переменного тока на сигнале постоянного тока эффективно удаляются. Вариации напряжения в цифровых схемах могут вызвать серьезные проблемы с качеством и стали падением многих проектов с микроконтроллерами. Обходной конденсатор, иногда также называемый фильтрующим конденсатором, смягчает переменный ток или шум, производимый колеблющимся напряжением.

Хотя размещение обходных конденсаторов важно, правило о размещении их перед схемой определенно было преувеличено некоторыми разработчиками. До тех пор, пока основной конденсатор находится близко к схеме, он все равно будет поглощать шум, производимый на интегральной схеме (IC), и предотвращать вариации напряжения на сети питания. Вместо того чтобы беспокоиться о правильной последовательности схем, соблюдение лучших практик размещения обходных конденсаторов может помочь облегчить процесс.

Easy, Powerful, Modern

The world’s most trusted PCB design system.

Learn More

Использование нижней стороны платы

Байпасные конденсаторы можно размещать на нижней стороне платы, создавая дополнительное пространство для переходных отверстий и трасс разводки. (Напоминание: переходное отверстие, вертикальный доступ для соединения, представляет собой электрическое соединение, проходящее через плоскость смежных слоев.)

Учитывайте размер конденсатора

Байпасные конденсаторы действуют как резерв тока, при этом конденсатор компенсирует падения напряжения VCC, высвобождая свой заряд, когда напряжение падает. Определяющим фактором в предоставляемом заряде и способности заполнить это падение является размер конденсатора. Имейте в виду, что увеличение размера конденсатора также может значительно повлиять на вашу конструкцию.

Понимание взаимосвязи между частотой и размером конденсатора

При планировании ваших проектов важно помнить о обратной связи между частотой пульсаций (или вариаций тока) и размером конденсатора. Если вы знаете, как выглядит эта пульсация, вы должны быть в состоянии эффективно определить необходимый размер конденсатора. Для более сложных пульсаций вам может потребоваться использовать разные байпасные конденсаторы источника питания для различных частот, с которыми вы имеете дело.

Уделяйте больше времени элементам дизайна, которые вам нравятся

Удлинение провода будет действовать как антенна и притягивать помехи из близлежащих магнитных полей, поэтому не такая уж плохая идея установить конденсатор на обоих концах, чтобы помочь контролировать помехи.

Easy, Powerful, Modern

The world’s most trusted PCB design system.

Explore Solutions

Каков мораль истории? Не стоит переживать по поводу размещения конденсаторов, и сосредоточьтесь на деталях, которые действительно имеют значение. Размещать конденсаторы до или после схемы? В большинстве случаев это не повод для беспокойства. Вместо этого серьезно подумайте о характере пульсаций на вашем ИС и соответствующим образом спланируйте размер, количество и размещение обходных конденсаторов.

Независимо от того, являетесь ли вы дизайнером, который работает «до схемы» или «после схемы», Altium Designer^® поможет вам уделить больше времени элементам дизайна, которые вам нравятся.

Посмотрите Altium Designer в действии...

Мощное проектирование печатных плат