Bypass-Kondensator vor oder nach der Schaltung, spielt das eine Rolle?

Mein Kollege behauptet, es sei bewährt, einen Bypass-Kondensator "vor der Schaltung" auf der Leiterplatte zu platzieren, und verkompliziert sogar das Leiterplattendesign, um sicherzustellen, dass diese Regel eingehalten wird. Ich behaupte, es spielt keine Rolle, und daher ist es albern, das PCB-Design zu komplizieren, wenn ein einfacheres Design mit dem Kondensator "nachher" verfügbar wäre, aber ich kann jedoch keine Beweise zur Untermauerung meiner Behauptung vorbringen.

(In den Skizzen ist die integrierte Schaltung der Einfachheit halber durch eine Stromquelle ersetzt. Die Unvollkommenheit des Schreibens von der Stromversorgung wird mit einem kleinen Widerstand Rwire und einer kleinen Induktivität Lwire modelliert).

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Aber ich sehe nicht, wie es einen Unterschied machen würde, wenn der Bypass-Kondensator "nach" der Schaltung wie dieser wäre:

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung

Macht es wirklich einen Unterschied zwischen „vorher“ und „nachher“?

Sie könnten den Widerstand der (horizontalen) Verbindungsbahnen zwischen den Komponenten "simulieren", indem Sie 0,05-Ohm-Widerstände (ein willkürlicher Wert), 4 pro Schaltung, hinzufügen und sehen, was passiert.
Die Antwort hängt davon ab, wie Sie den parasitären Widerstand und die Induktivität der Versorgungs- und Masserückleitung modellieren. Die in dieser Frage gezeigten vereinfachten Schaltkreise mit konzentrierten Konstanten enthalten keine parasitären Effekte durch Leiterbahnwiderstand und -induktivität auf der Leiterplatte, sodass der Bypass-Kondensator nichts kompensieren muss. Aber in der realen Welt existieren solche parasitären Effekte und müssen manchmal kompensiert werden.

Antworten (1)

Es macht keinen Unterschied.

Was zählt, ist (hauptsächlich) die Schleifenfläche vom positiven Anschluss des IC, durch den IC zu seinem Erdungsstift, durch Kupfer zum negativen Anschluss des Kondensators, durch den Kondensator und dann durch Kupfer zum positiven Anschluss des IC .

Vorausgesetzt, der Kondensator befindet sich sehr nahe am Stromkreis, absorbiert er in beiden Fällen das durch die langen Versorgungsleitungen verursachte Rauschen ...

Das Rauschen wird nicht durch die Versorgungsleitungen verursacht, sondern durch die Schaltströme des IC (die Sie korrekt mit einer Stromquelle modellieren) und die Impedanz des Netzwerks, das Strom bereitstellt. Sie haben Recht, dass es keine Rolle spielt, "auf welcher Seite" des IC sich der Kondensator befindet. Wenn er einen niederohmigen Pfad für die Schaltströme bereitstellt, verhindert er, dass sie Spannungsschwankungen im Versorgungsnetz erzeugen.

Deine erste Aussage ist richtig. Der Rest nicht so sehr. Im Allgemeinen, zumindest für Logik-ICs, ist dies einfach nicht wahr. Wichtig ist der Widerstand und die Induktivität der Leiterbahnen, die die Kondensatorstifte mit den Erdungs- und Stromversorgungsstiften des ICs verbinden. (Plus natürlich die internen Parasiten im Kondensator) Und da ein Kondensator ein Isolator ist, was genau macht eine Schleife aus?
Dann muss ich einen konkreten Beweis dafür verwenden, dass es keinen Unterschied gibt, um meinem Kollegen zu zeigen, dass ich Recht habe - nur zu sagen, "jemand auf Stapelüberlauf hat es gesagt", wird ihn nicht überzeugen.
@WhatRoughBeast, 1. Der Bereich der Schleife, den ich beschrieben habe, bestimmt die Induktivität der Verbindung zum Kondensator. 2. Verschiebungsstrom fließt durch das Dielektrikum des Kondensators.
@Bregalad, was ist seine Begründung dafür, dass der Kondensator dort sein muss, wo er ihn haben will?
@ThePhoton - Wenn die Schleifenfläche die Induktivität bestimmt, ist die Spurdicke irrelevant - und das ist sie nicht.
Ich denke, Diaphonie ≡ Dissonanz ("eine Spannung oder ein Zusammenstoß, der sich aus der Kombination disharmonischer oder ungeeigneter Elemente ergibt").
@jonk, das trägt immer noch nicht dazu bei, zu klären, wie es auf die Leistungsintegrität in Schaltkreisen zutrifft.
@ThePhoton Nein, nicht quantitativ. Ich denke nur, es sprach elliptisch.
@WhatRoughBeast, die Leiterabmessungen wirken sich aus, aber im Allgemeinen ist es ein geringerer Effekt als aus dem Schleifenbereich.
Bypass-Kondensator vor oder nach der Schaltung, spielt das eine Rolle?
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