Proč elektronickí inženýři PCBA vždy vkládají do obvodu dva kondenzátory 0,1uF a 0,01uF?

Musíme pochopit pročPCBElektroničtí inženýři vložili do obvodu dva kondenzátory. Nejprve musíme porozumět pojmům bypass a decoupling.

1. Bypass a decoupling

Bypass kondenzátor a oddělovací kondenzátor jsou běžné pojmy v obvodech, ale není snadné jim porozumět.

Abychom těmto dvěma slovům porozuměli, musíme se vrátit do anglického kontextu.

Bypass znamená v angličtině použít zkratku a totéž znamená v okruhu, jak je znázorněno na obrázku níže.

Couple znamená v angličtině pár, který je rozšířen na párování a spojování. Pokud signál v systému A způsobí signál v systému B, pak se říká, že mezi systémy A a B dochází ke spojení (Coupling), jak je znázorněno na obrázku níže. A rozpojení znamená oslabení této vazby.

1) Obchvat

Pokud je napájení rušeno, jedná se obecně o vysokofrekvenční rušivý signál, který může způsobit, že IC nebude správně fungovat.

Kondenzátor C1 zapojte paralelně blízko napájení, protože kondenzátor je otevřený pro stejnosměrný proud a má nízký odpor proti střídavému proudu.

Vysokofrekvenční rušivý signál proudí zpět do země přes C1 a rušivý signál, který by prošel IC, je zkratován na GND přes kondenzátor. Zde je C1 úlohou přemosťovacího kondenzátoru.

2) Oddělení

Vzhledem k tomu, že pracovní frekvence integrovaného obvodu je obecně vysoká, když IC spustí nebo přepne pracovní frekvenci, bude na napájecím vodiči generováno velké kolísání proudu. Tento rušivý signál bude přímo reagovat na napájení a způsobí jeho kolísání.

Připojte kondenzátor C2 paralelně blízko napájecího portu VCC IC, protože kondenzátor má funkci ukládání energie, může poskytnout okamžitý proud do IC a snížit dopad rušení kolísáním proudu IC na napájení. Zde C2 hraje roli oddělovacího kondenzátoru.

3. Proč používat dva kondenzátory?

Zpět k otázce uvedené na začátku tohoto článku, proč používat dva kondenzátory 0,1uF a 0,01uF?

Výpočtové vzorce pro impedanci kondenzátoru a kapacitní reaktanci jsou následující:

2. Bypass a decoupling v obvodu

Jak je znázorněno na obrázku níže, stejnosměrný napájecí zdroj Power dodává energii do čipu IC a do obvodu jsou začleněny dva kondenzátory.

Kapacitní reaktance je nepřímo úměrná frekvenci a kapacitní hodnotě. Čím větší je kapacita a čím vyšší je frekvence, tím menší je kapacitní reaktance. Lze jednoduše pochopit, že čím větší kapacita, tím lepší filtrační účinek.

Takže s bypassem kondenzátoru 0,1uF není škoda přidat kondenzátor 0,01uF?

Ve skutečnosti je u konkrétního kondenzátoru kapacitní, když je frekvence signálu nižší než jeho vlastní rezonanční frekvence, a induktivní, když je frekvence signálu vyšší než jeho vlastní rezonanční frekvence.

Když jsou dva kondenzátory 0,1uF a 0,01uF zapojeny paralelně, je to ekvivalentní rozšíření filtračního frekvenčního rozsahu.