PCB設計におけるバイパスコンデンサとデカップリングコンデンサの違い

PCB設計におけるバイパスコンデンサとデカップリングコンデンサの違い

回路基板加工メーカーが PCB 設計におけるバイパス コンデンサとデカップリング コンデンサの違いを説明

バイパス容量とデカップリング容量の違い

バイパス: コンポーネントまたはケーブルから不要なコモンモード RF エネルギーを転送します。 これは主に、AC バイパスを生成して敏感な部分に入る意図しないエネルギーを排除することと、ベースバンド フィルター機能 (帯域制限) を提供することを目的としています。

デカップリング: デバイスの切り替え中に高周波デバイスから分配ネットワークへの RF エネルギーを除去します。 デカップリング コンデンサは、デバイスに局所的な DC 電圧源を提供することもできます。これは、クロス ボードのサージ電流を減らすのに特に役立ちます。

電源とグランドの間にデカップリング コンデンサが接続されていることがよくあります。これには 3 つの機能があります。まず、集積回路のエネルギー蓄積コンデンサとして機能します。 2つ目は、デバイスから発生する高周波ノイズを除去し、電源回路を通る伝送経路を遮断することです。 3 つ目は、電源によって運ばれるノイズが回路に干渉するのを防ぐことです。

電子回路では、デカップリング コンデンサとバイパス コンデンサの両方が干渉防止の役割を果たします。 異なるコンデンサは、位置が異なるため、異なると呼ばれます。 同じ回路の場合、バイパス コンデンサは、入力信号の高周波ノイズをフィルタリングの対象とし、前段によって運ばれる高周波クラッターをフィルタリングの対象とします。 デカップリングコンデンサとも呼ばれるデカップリングコンデンサは、出力信号の干渉をフィルタリング対象とします。

大きなコンデンサに小さなコンデンサを並列に接続する理由

大型コンデンサは一般に容量が大きいため大型であり、通常は多層巻きで作られているため、大型コンデンサの分布インダクタンス (等価直列インダクタンス、または ESL とも呼ばれます) が大きくなります。 ご存じのとおり、高周波信号に対するインダクタンスのインピーダンスは非常に大きいため、大きなコンデンサの高周波性能は良くありません。 一方、一部の小容量コンデンサは正反対です。 容量が小さいため、非常に小さくすることができます (ワイヤの一部もインダクタと見なすことができるため、リードを短くすると ESL が減少します)。 また、フラット容量の構造を採用することが多いため、容量の小さいコンデンサはESLが非常に小さく、高周波性能に優れています。 ただし、容量が小さいため、低周波信号に対するインピーダンスが大きくなります。 したがって、低周波信号と高周波信号をうまく通過させたい場合は、大きなコンデンサと小さなコンデンサを使用します。 0.1uFの小容量のセラミックチップコンデンサがよく使われます。 周波数が高くなると、数 pF から数百 pF の小さなコンデンサを並列に接続できます。 デジタル回路では、一般に各チップの電源ピンとグランドの間に0.1uFのコンデンサを並列に接続する必要があります（このコンデンサはデカップリングコンデンサと呼ばれ、電源フィルタコンデンサとも理解できます。 チップ、より良い)。 これらの場所の信号は主に高周波信号であるため、小さなコンデンサをフィルタリングに使用できます。 回路基板アセンブリおよび回路基板処理メーカーは、プリント回路基板の設計におけるバイパス キャパシタンスとデカップリング キャパシタンスの違いについて説明しています。