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Les circuits numériques sont de plus en plus présents et les fréquences d'horloge ne cessent d'augmenter. La conception de circuits imprimés devient de plus en plus complexe. Différentes techniques de conception existent pour améliorer les performances des circuits.

Vidéo YouTube : https://youtu.be/i7WgHKYZQpI

 

Entre-autre, les plans d'alimentation et les plans de masse s'avèrent très efficaces puisqu'ils créent une capacité interplan. D'autant plus que la fabrication de PCBs est de moins en moins coûteuse, l'avantage de se tourner ves des circuits à multiples couches offrent de nombreux avantages. En ayant des couches de cuivre pour l'alimentation qui sont près l'une de l'autre, cela crée une capacité interplan (entre les plans d'alimentation). Cette capacité est presque idéale puisque les pertes résistives et inductives sont réduites considérablement contrairement aux composants discrets. Connaissant la formule de la capacité, on s'aperçoit que les dimensions physiques du condensateur ont un impact direct sur sa valeur. Pour une surface fixe, l'épaisseur du diélectrique augmente ou diminue la capacité. Pour faire le test, j'ai commandé des PCB de 100 mm par 100 mm, composés de FR-4, avec une épaisseur variable.

J'ai passé la commande chez PCBWay pour leur service de qualité et leur faible coût. Ils ont été en mesure de me procurer des circuits rapidements

 

J'ai commandé des circuits de 1.6 mm, de 0.8 mm et de 0.2 mm d'épaisseur. Les valeurs réelles de la capacité sont très près de la valeur théorique, ce qui prouve bien le concept de capacité interplan pour les PCB. Ils sont très efficaces pour les circuits numériques à hautes vitesses puisqu'ils permettent de filtrer les très hautes fréquences indésirables causées par les harmoniques des signaux d'horloges.

Le tableau ci-dessous présente les différences entre les résultats théoriques et pratiques :

  PCB 1.6 mm PCB 0.8 mm PCB 0.2 mm
Théorique 248 pF 512 pF 2.9 nF
Réel 289 pF 600 pF 2.4 nF