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基板設計(コンデンサ)

コンデンサとは

電気・電子回路部品(受動素子)の一つです。

コンデンサ(英:キャパシタ)容量を意味します。

コンデンサは電気を貯めたり、ノイズの除去を行ったり、直流成分をカットし交流成分のみを通します。

そのような特徴を利用して様々な回路に使われております。

 

基板設計での役目(部品配置と配線線方法)

基板設計ではノイズ除去を行うコンデンサの部品配置と配線を優先して設計を行う必要があります。ICの電源ピンの近くにコンデンサ(パスコン)を最優先で配置配線し電源ノイズの除去を行います。

アナログ回路ではレシーバーの入り口にコンデンサを直列に接続し直流成分をカットします。

EMI対策ではノイズ源となるデバイス近くに容量に小さいコンデンサを配置し、高周波成分の除去を行います。

入出力のコネクタ部分にはフィルター回路を構成して配置します。外部からのノイズ除去の為、小さい容量順に並列に並べて接続します。

電源回路では電源ループが小さくなるように容量の小さい部品をデバイスの近くに配置します。

スナバ回路はノイズ除去部分に電源ループが小さくなるように配置配線します。

 

プリント基板内のコンデンサ

プリント基板の構造は導体と導体を電気的に絶縁された構造になっている為、平行平板コンデンサの構造と同じようになっています。GNDと導体が近接していると、コンデンサの効果高まってノイズに強い基板となります。一方、層間で電源ラインとGNDとの距離が離れているとコンデンサ効果が得られず電源共振を起こしてしまいます。対策としてはある一定の距離以内にコンデンサを配置する必要があります。

 

 

まとめ

基板設計ではコンデンサは最も重要な部品です。適正な部品配置と配線を行うと本来のコンデンサの効果が失われてしまいます。

 

 

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