PCB Layout Tips og triks: Minimering avkobling induktans

OrCAD PCB Editor: Komponentflytning med slide etch minimerer oprydningen (Juni 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

PCB Layout Tips og triks: Minimering avkobling induktans


Denne artikkelen undersøker noen subtile detaljer knyttet til høyfrekvente ytelse av avkoblingskondensatorer.

Relatert informasjon

  • Rengjør strøm for hver IC: Forstå omformekondensatorer
  • Rengjør strøm for hver IC: Velge og bruke bypasskondensatorene

I den forrige artikkelen utforsket vi spørsmålet om å koble en avkoblingskondensator til en IC-strømnål gjennom et spor eller gjennom et par vias. Vi så at par-of-vias-teknikken er overlegen fordi den reduserer induktansen, og induktans er det primære hinderet vi må overvinne når vi prøver å sikre at avkoblingskondensatorer vil være effektive ved frekvenser på 50-100 MHz og til og med opp i hundrevis av megahertz.

Vias og fly

I denne artikkelen skal vi undersøke spørsmålet om avkobling av cap-induktans når det gjelder via og planlags konfigurasjoner. Før vi hopper inn i denne diskusjonen, må vi imidlertid være klare på følgende punkt: Når vi går dypere inn i rikefrekvensen, fokuserer vi mer og mer på flyforbindelser, til etter hvert ser det ut til at sporene i stor grad ignoreres . Følgende hensyn vil bidra til å kontekstualisere dette fenomenet:

Høy induktans

Som vi så i forrige artikkel, har spor ganske enkelt for mye induktans sammenlignet med forbindelser som er avhengige av vias i forbindelse med planlag.

Plane kapasitans

Måten som avkoblingskapasitansen interagerer med planene, ser ut til å bli en dominerende faktor ettersom driftsfrekvensen øker. Vitenskapen begynner å bli komplisert her, og jeg har begrenset evne til å forstå detaljene og enda mindre evne til å forklare dem. En interessant og rettferdig setning som jeg fant i denne artikkelen indikerer at i noen tilfeller er avkoblingskondensatoren selv så hindret av induktans at den ikke egentlig kan gi strøm til IC. I stedet gir flykapasitansen den forbigående avkoblingsstrømmen, og kondensatorens jobb er å lade opp flyene.

Overfylt layout

Høyhastighets digitale systemer involverer ofte komplekse, plassbegrensede layouter som dedikerer det meste av PCB-eiendomsmegling til komponenter. Det er lite rom for spor, og derfor benytter styrets designere vias når det er mulig.

Distribuert Kapasitans vs Diskret Kapasitans

Hvis flykapasitansen er den ekte kilden til avkoplingsladning i noen digitale digitale design med høy hastighet, trenger kondensatoren virkelig å være "så nær stiften som mulig" "// ieeexplore.ieee.org/document/385878/" målet = "_ blank"> dette forskningsarkivet. I ordene til forfatterne til dette andre papiret, Hubing et al. hevdet at under visse forhold er kondensatorens plassering "ubetydelig", selv om de kanskje har utvidet sine konklusjoner "utenfor studieretningens område". I alle tilfeller er dette et annet eksempel på betydningen av samspillet mellom kondensatoren og flygelagene, som fungerer som "distribuert kapasitans" til stede overalt på brettet.

Minimering av induktans

Den samlede induktansen til en avkoblingskondensator avhenger av området av den nåværende sløyfen som dannes av kondensatoren, viaene og flyene.