設計シミュレーション

伝送線路

パターン設計の基礎(パスコンの配置、配線)

ICへの電源配線は、パスコンを経由して短く接続されるようにします。
具体的には、ビア(内層ベタ・電源)、パスコン、そしてICの順に繋ぐように設計します。
パターン設計上は初歩的な問題ですが、回路上では正確に読み取れない場合もあり、
プリント基板設計時に正しく反映されなければパスコンの効果が薄れ、ノイズが発生する原因になります。

図1は回路図にパスコンを書いた3種類の例です。
①ICに直接取り付けて書いてあるもの(左側)
②電源、GNDピンだけ取り出して、別で書いてあるもの(真ん中)
③大きなIC等で電源、GNDピンがたくさんあるものは、
 電源,GNDブロックだけまとめて記載し、必要なパスコンもまとめて書いてあるもの(右側)

図1

 

回路図の左側はICの20ピンと10ピンに直接コンデンサが付いていますので
分かりやすいですが、真ん中と右側の回路は別々に記載してある為、
どのICのどのピンに取り付けるかよく確認する必要があります。
パターン設計時、ピンの近くに取り付けずに回路図の様にIC周辺に配置、
もしくは並べて配置してしまうこともあります。

●図2はパ種類のパスコンの配置、配線例です。
黄色が電源、紫がGNDです。
IC2はコンデンサが遠く、配線も長くなっています。
IC4はコンデンサが近くに配置されていますが、経由して配線されていませんのでパスコンの効果が薄れてしまいます。
IC1とIC3はピンの近くに配置されていて、しっかりコンデンサを通ってから配線されています。
IC1とIC3はどちらも問題はないですが、IC1はGND側もICのピンに近くなっています。
例ですので他の配線がありませんが、電源側だけでなくGND側もピンの近くになるようにすることが大切です。

図2

 

 

●図3、図4のようにソフト上でチェックをかけることも出来ます。
IC2とIC4は電源ピンまでの距離や、接続方法に問題があるという事が確認できます。

基板設計時には他の部品や配線もありますのでなかなか思い通りにはならないかと思います。
設計が終わってみたら、ICの電源ピンまでの距離が遠かったり、コンデンサを通ってからの配線になっていなかったという事もあります。
他の部品や配線もある中でもこれらを考慮した配置、配線が優秀なプリント基板設計になります。
パスコンの効果をしっかりと得られるような設計をすることが大切です。

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