Entkopplungskappen in Schaltplänen Unterschied

Entkopplungskappen müssen sich physisch in der Nähe der Stifte befinden, die sie entkoppeln. Das bedeutet auch, dass jeder Power-Pin eine eigene Entkopplungskappe benötigt. Da die Werte aller Ihrer Entkopplungskappen gleich und klein sind, liegt das, was Sie sehen, wahrscheinlich daran, dass der IC mehr als einen Stromanschluss hat. Dies ist bei großen digitalen ICs wie FPGAs und Mikrocontrollern üblich.

Manchmal sehen Sie zwei Kappen aus einem anderen Grund. Einer von ihnen ist eine Entkopplungskappe und der andere ist für die "Massen" -Speicherung bei niedrigeren Frequenzen gedacht, um kurze Leistungsstörungen und dergleichen zu überbrücken. Die erste ist eine kleine Keramik, normalerweise im Bereich von 100 nF bis 1 µF und physisch nahe am Stromanschluss. Die andere ist eine viel größere Kapazität, oft elektrolytisch, und kann weiter entfernt sein, wie am Stromeingangspunkt der Platine. Der Elektrolyt ist nicht gut zum Entkoppeln, weil er bei hohen Frequenzen schlechte Eigenschaften hat, aber er hat eine viel höhere Energiedichte.

Manchmal werden zwei echte Entkopplungskappen parallel verwendet. Dies ist normalerweise für HF- oder andere Hochfrequenzanwendungen der Fall. Kein Kondensator ist perfekt, und jeder echte Kondensator funktioniert nur unterhalb einer bestimmten Maximalfrequenz wie ein Kondensator. Kleinere Kondensatoren arbeiten normalerweise mit höheren Frequenzen. Manchmal sehen Sie 100 nF parallel zu 100 pF oder 1 nF. Die zusätzliche Kapazität des zweiten Kondensators ist irrelevant, bringt jedoch bei höherer Frequenz eine niedrigere Impedanz, was die größere Kappe nicht kann.

Die Grundidee ist, dass sie parallel sind, sie befinden sich jedoch möglicherweise an vielen verschiedenen Stellen auf der Leiterplatte, aber nicht immer.

Einige Schaltpläne zeigen mehrere Kondensatoren alle zusammen an einem Ort, und Sie wissen nicht wirklich, wo sie sich physisch befinden. Dies ist sehr häufig bei VCC und anderen Stromleitungen. Bei sehr komplexen Schaltplänen kann ein Designer dies tun, damit andere Bereiche des Schaltplans nicht durch zu viele Teile überladen werden. Auf der eigentlichen Leiterplatte können einige Kondensatoren an den Eingangspunkten der Stromversorgung, einige auf der Platine verstreut und einige direkt an den Chip-Stromversorgungsstiften (als Bypass-Kappen) vorhanden sein.

Für die unterschiedlichen physischen Standorte kann es eine Reihe von Gründen geben. Einer ist, weil PCB-Leiterbahnen nicht perfekt sind, sie können kleine Widerstände und Induktivitäten haben. Sie sollten die Kappen an Stellen platzieren, die am besten mit diesen kleinen Unvollkommenheiten funktionieren.

Das Platzieren von Kappen direkt an den Stromversorgungsstiften eines Chips kann Rauschen reduzieren, das aus dem Chip austritt und weiter hinten auf der Leiterbahn Probleme verursacht, selbst wenn die Leiterbahn möglicherweise bereits eine große Kappe am gegenüberliegenden Ende hat.

In anderen Fällen sehen Sie möglicherweise eine große Wertobergrenze und einen kleinen Wert parallel, dies kann daran liegen, dass die Komponente, die sie filtern, besondere Bedingungen erfordert, die nur durch Mischen verschiedener Arten von Obergrenzen erfüllt werden können. Beispielsweise hat eine Kappe mit niedrigem ESR möglicherweise keinen hohen Farad-Wert, aber Sie benötigen beide, sodass Sie eine Elektrolytkappe mit großem Wert parallel zu einer kleinen Keramikkappe (die häufig einen niedrigen ESR hat) platzieren würden.

Auf einigen Hochfrequenzplatinen sehen Sie möglicherweise zwei Kondensatoren mit kleinem Wert an beiden Enden einer kurzen Leiterbahn. In diesem Fall kann die Leiterbahn gezielt als kleine Induktivität verwendet werden. Der Schaltplan für diese Platinen zeigt manchmal die Kappen getrennt mit einem Induktor, aber Sie werden keinen normalen Induktor auf der Platine sehen.

Die Sache mit Schaltplänen ist, dass sie nicht unbedingt das physische Layout und die Position von Komponenten widerspiegeln. Es ist wahrscheinlich, dass beide Kondensatoren notwendig sind, sich aber in verschiedenen Bereichen des physikalischen Layouts befinden, um jeden Bereich vor Spannungsabfällen und Transienten zu schützen.

Mehr zum Entkoppeln von Kondensatoren hier .