Bạn Có Thể Đặt Tụ Bypass Trước hay Sau Mạch Không

Trong kinh nghiệm làm việc cùng các đội ngũ kỹ sư trên các dự án thiết kế PCB của tôi, luôn có một thời điểm mà những bộ óc trong phòng bắt đầu không đồng ý với nhau. Trong một số trường hợp, câu trả lời về việc ai đúng là rõ ràng. Tuy nhiên, như thường lệ trong các ngành kỹ thuật, cũng có những lúc không rõ ràng (và sự khác biệt được ghi nhận là do “phong cách khác nhau”).

Một sự không đồng ý giữa các kỹ sư điện mà tôi đã gặp phải là việc đặt tụ bù trước “trên PCB là một phương pháp tốt nhất. Một số người là những người ủng hộ mạnh mẽ quy tắc “trước ” đến mức họ thậm chí còn làm phức tạp thiết kế PCB để đạt được điều này. Tôi là người tin vào nguyên tắc “càng ít càng tốt” trong thiết kế, và đánh giá cao sự đơn giản và tinh tế trong thiết kế hơn là những quy tắc như vậy. Tuy nhiên, liệu có phải sự ám ảnh với việc đặt tụ bù có một số sự thật không? Hãy cùng xem xét kỹ lưỡng hơn.

Phương pháp tốt nhất cho việc đặt tụ bù

Hy vọng các bạn đã là những kỹ sư giỏi và nhớ được tụ điện bypass làm gì, nhưng nếu bạn không nhớ, đây là một bài ôn tập. Một tụ điện bypass được sử dụng để dẫn dòng điện xoay chiều xung quanh một linh kiện hoặc nhóm linh kiện. Nó giải quyết vấn đề nhiễu, giúp tạo ra một tín hiệu dòng điện một chiều (DC) sạch hơn. Bằng cách nối tắt tín hiệu AC xuống mặt đất, bất kỳ nhiễu AC nào trên tín hiệu DC đều được loại bỏ hiệu quả. Sự biến đổi điện áp trong mạch số có thể gây ra những vấn đề nghiêm trọng về chất lượng, và đã là nguyên nhân của sự thất bại của nhiều thiết kế vi điều khiển. Tụ điện bypass, còn đôi khi được gọi là tụ lọc, giảm bớt AC hoặc nhiễu được tạo ra từ điện áp biến đổi.

Trong khi việc đặt tụ điện bypass ở vị trí quan trọng, quy tắc ngón tay cái cho việc đặt trước mạch chắc chắn đã được một số nhà thiết kế phóng đại. Miễn là tụ điện lớn được đặt gần mạch, nó vẫn sẽ hấp thụ nhiễu được tạo ra trên mạch tích hợp (IC) và ngăn chặn sự biến đổi điện áp trên mạng cung cấp. Thay vì lo lắng về trình tự mạch phù hợp, việc tuân thủ các phương pháp hay nhất cho việc đặt tụ điện bypass có thể giúp tạo ra một quy trình nhiều mượt mà hơn.

Easy, Powerful, Modern

The world’s most trusted PCB design system.

Learn More

Sử dụng Mặt Dưới của Bảng Mạch

Tụ điện bypass có thể được đặt ở mặt dưới của bảng mạch, tạo thêm không gian cho vias và các đường dẫn fanout. (Lưu ý: via, vertical interconnect access, là một kết nối điện chạy qua một mặt phẳng của các lớp liền kề.)

Chú Ý đến Kích Thước của Tụ Điện

Tụ điện bypass hoạt động như một nguồn dự trữ dòng điện, với tụ điện bù đắp cho sự sụt giảm điện áp VCC bằng cách giải phóng điện tích của mình khi điện áp giảm. Yếu tố quyết định lượng điện tích được cung cấp, và khả năng lấp đầy sự sụt giảm đó, là kích thước của tụ điện. Hãy nhớ rằng khi bạn tăng kích thước tụ điện, điều này cũng có thể ảnh hưởng đáng kể đến thiết kế của bạn.

Hiểu Mối Quan Hệ Giữa Tần Số và Kích Thước Tụ Điện

Khi lên kế hoạch cho thiết kế của mình, điều quan trọng là phải nhớ mối quan hệ nghịch đảo giữa tần số của sự biến đổi dòng điện (hoặc biến đổi dòng điện) và kích thước tụ điện. Nếu bạn biết sự biến đổi này trông như thế nào, bạn nên có thể hiệu quả lập bản đồ kích thước tụ điện cần thiết. Đối với những biến đổi phức tạp hơn, bạn có thể cần sử dụng các tụ điện bypass nguồn cung cấp khác nhau cho các tần số khác nhau mà bạn đang xử lý.

Dành Nhiều Thời Gian Hơn cho Các Yếu Tố Thiết Kế Bạn Thích

Việc kéo dài dây sẽ khiến nó hoạt động như một ăng-ten và thu hút nhiễu từ các trường từ gần đó, vì vậy việc đặt một tụ điện ở cả hai đầu để giúp kiểm soát sự gián đoạn không phải là ý tưởng tồi.

Easy, Powerful, Modern

The world’s most trusted PCB design system.

Explore Solutions

Bài học ở đây là gì? Không cần phải lo lắng về việc đặt tụ điện của bạn, và hãy tập trung vào những chi tiết thực sự quan trọng. Đặt tụ điện trước hay sau mạch? Trong hầu hết các trường hợp, đó không phải là điều khiến bạn mất bình tĩnh. Thay vào đó, hãy suy nghĩ kỹ về bản chất của sóng gợn trên IC của bạn, và lên kế hoạch cho kích thước, số lượng và vị trí của tụ điện bypass một cách phù hợp.

Dù bạn là người thiết kế "trước mạch" hay "sau mạch", Altium Designer^® có thể giúp bạn dành nhiều thời gian hơn cho các yếu tố thiết kế bạn thích.

Hãy xem Altium Designer trong hành động...

Thiết kế PCB mạnh mẽ