Präzisions-Leiterplattenherstellung, Hochfrequenz-Leiterplatten, mehrschichtige Leiterplatten und Leiterplattenbestückung.
PCB-Technologie

PCB-Technologie - Leiterplattenkapazitätsrechner

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- Leiterplattenkapazitätsrechner

Leiterplattenkapazitätsrechner

2023-12-12
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Author:iPCB

PCB-Routing-Bypass-Kondensator bezieht sich auf die Hinzufügung von Kondensatoren neben der Schaltung im PCB-Design, um Rauschen zu reduzieren und Signalintegrität und -stabilität zu verbessern. Im Hochfrequenz-Schaltungsdesign ist Bypass-Kapazität eine häufig verwendete Lösung, die Rauschstörungen in der Schaltung effektiv beseitigen und die Qualität der Signalübertragung verbessern kann.


PCB Trace Capacitance Calculator.jpg


Ein Kondensator ist eine Abkürzung für einen Kondensator, bestehend aus zwei Leitern, die nahe beieinander liegen, mit einer Schicht aus nichtleitendem Isoliermedium zwischen ihnen eingeklemmt. Wenn eine Spannung zwischen den beiden Platten eines Kondensators angelegt wird, speichert der Kondensator Ladung.

Kondensatoren, die parallel mit der Last in der Schaltung verbunden sind, können Spannungsänderungen widerstehen, die durch Stromänderungen verursacht werden, wodurch die Arbeitsspannung der Last stabiler wird.

Die Verwendung von Kondensatoren, Widerständen und Induktoren in der Signalübertragungsschaltung kann verschiedene Filter bilden, um das Signal zu reinigen.


Wie man Kondensatoren im PCB-Design platziert

Kondensatoren spielen eine wichtige Rolle im Hochgeschwindigkeits-PCB-Design und sind normalerweise das am häufigsten verwendete Gerät auf Leiterplatten. In PCB werden Kondensatoren normalerweise in Filterkondensatoren, Entkopplungskondensatoren, Energiespeicherkondensatoren usw. unterteilt.


1. Leistungsausgangskondensator, Filterkondensator

Die Kondensatoren in den Ein- und Ausgangsschaltungen des Leistungsmoduls bezeichnen wir normalerweise als Filterkondensatoren. Einfach verstanden, ist es ein Kondensator, der eine stabile Ein- und Ausgangsspannung gewährleistet. Das Prinzip der Platzierung von Filterkondensatoren im Leistungsmodul ist "zuerst groß und dann klein".

Bei der Auslegung der Stromversorgung sollte darauf geachtet werden, dass die Verdrahtung und das Kupferblech breit genug sind und die Anzahl der Durchgangslöcher ausreicht, um sicherzustellen, dass die aktuelle Kapazität den Anforderungen entspricht. Bewerten Sie, indem Sie die Breite und Anzahl der Durchkontaktierungen mit der aktuellen Größe kombinieren.


2 Entkopplungskondensatoren

Die Leistungspins von Hochgeschwindigkeits-ICs erfordern ausreichende Entkopplungskondensatoren, und es ist am besten sicherzustellen, dass jeder Pin einen hat. Wenn im eigentlichen Design kein Platz zum Aufstellen von Entkopplungskondensatoren vorhanden ist, können diese gegebenenfalls entfernt werden.

Der Kapazitätswert des Entkopplungskondensators des IC-Netzteilstifts ist normalerweise relativ klein, wie z.B. 0.1 μ F. 0.01 μ F, etc; Die entsprechende Verpackung ist auch relativ klein, wie 0402 Verpackung, 0603 Verpackung usw. Beim Platzieren von Entkopplungskondensatoren sind die folgenden Punkte zu beachten.


1) Platzieren Sie so nah wie möglich an den Netzpins, sonst kann die Entkopplung nicht wirksam sein. In der Theorie haben Kondensatoren einen bestimmten Bereich des Entkopplungsradius, so dass das Prinzip der Nähe streng befolgt werden sollte.

2) Die Leitung vom Entkopplungskondensator zum Stromstift sollte so kurz wie möglich sein, und die Leitung sollte verdickt werden, normalerweise mit einer Linienbreite von 8-15 mils (1mil=0.0254mm). Der Zweck der Fettschrift ist, die Bleiinduktivität zu reduzieren und Leistungsleistung sicherzustellen.

3) Nachdem die Energie- und Massepunkte des Entkopplungskondensators aus dem Lötpad herausgeführt werden, werden Löcher in der Nähe gebohrt und mit der Energie- und Masseebene verbunden. Der Bleidraht sollte auch verdickt werden, und das Durchgangsloch sollte so groß wie möglich sein. Wenn ein Loch mit einem Durchmesser von 10mil verwendet werden kann, ist ein 8mil Loch nicht erforderlich.

4) Achten Sie darauf, dass die Entkopplungsschleife so klein wie möglich ist. Die übliche BGA-Verpackung hat typischerweise Entkopplungskondensatoren unter dem BGA, also auf der Rückseite. Aufgrund der hohen Pin-Dichte von BGA-Verpackungen werden Entkopplungskondensatoren in der Regel nicht in großen Mengen platziert, sondern sollten so viele wie möglich platziert werden.


3. Energiespeicherkondensator

Die Funktion von Energiespeicherkondensatoren besteht darin, sicherzustellen, dass der IC bei der Stromnutzung in kürzester Zeit elektrische Energie bereitstellen kann. Der Kapazitätswert von Energiespeicherkondensatoren ist im Allgemeinen relativ groß, und die entsprechende Verpackung ist auch relativ groß. Bei einer Leiterplatte kann sich der Energiespeicherkondensator weiter vom Gerät entfernt befinden, aber auch nicht zu weit entfernt.

Die Prinzipien der Kondensator Lüfterlöcher und Lüfterdrähte sind wie folgt.

1) Versuchen Sie, die Leitung so kurz und fett wie möglich zu machen, um parasitäre Induktivität zu reduzieren.

2) Für Energiespeicherkondensatoren oder Geräte mit hohem Überstrom ist es ratsam, so viele Löcher wie möglich zu bohren.

3) Natürlich ist das beste elektrische Leistungslüfterloch das Loch in der Scheibe. Der tatsächliche Bedarf muss umfassend berücksichtigt werden.


Ein Kondensator, auch bekannt als "Kapazität", bezieht sich auf die Menge der freien Ladung, die unter einer gegebenen Potenzialdifferenz gespeichert wird, und ist eine der häufigsten und wichtigen passiven Bauelemente im Schaltungsdesign. Kondensatoren spielen oft eine wichtige Rolle in Hochgeschwindigkeitsstrecken. Aus der Perspektive der Schaltungseigenschaften haben passive Geräte zwei grundlegende Eigenschaften: (1) Sie verbrauchen entweder selbst elektrische Energie oder wandeln elektrische Energie in andere Energieformen um. (2) Sie müssen nur ein Signal eingeben und können normal arbeiten, ohne dass eine externe Stromquelle benötigt wird. Es gibt im Allgemeinen viele Arten von Funktionen und Anwendungen für Kondensatoren. Zum Beispiel die Rolle bei Bypass, Entkopplung, Filterung und Energiespeicherung; Vollständige Oszillation, Synchronisation und Zeitkonstante.