“İki bypass / ayırıcı kapasitör” kuralı mı?

Baypas kapasitörleri ve amaçları hakkında birçok tartışma buldum. Genellikle, bir çift 0.1 uF ve 10 uF olarak gelirler. Neden bir çift olmak zorunda? Bir makaleye veya makaleye iyi atıfta bulunan var mı, yoksa iyi bir açıklama sağlayabilir mi? Niçin İKİ ve HER ÇAĞ'ın amacı hakkında küçük bir teori almak istiyorum.

Gerçek kapasitörlerin endüktans ve direnci vardır. Baypas kapasitörün amacı, kararlı bir voltajı korumak için akım geçici akımlarına hızlı bir şekilde yanıt vermektir. Seri endüktans ve direnç bu amaca karşıdır.

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

$v=L \frac{di}{dt}$

Kapasitörleri paralel koyarak, kapasiteler eklenir. Genellikle bu iyidir, çünkü daha fazla kapasitans voltaj değişikliklerine daha güçlü bir şekilde direnir.

Aynı zamanda, paralel dirençler veya endüktanslar etkili bir şekilde azalır. Bu devrenin etkin endüktansı (dirençler benzerdir)

Böylece, paralel kapasitörler istediğiniz şeyleri artırır (kapasitans) ve istemediğiniz şeyleri azaltır (endüktans, direnç).

Ayrıca, düşük değerli kapasitörler, daha küçük boyutlarından dolayı, daha düşük endüktansa sahip olma eğilimindedir ve bu nedenle daha yüksek frekanslı çalışma için daha uygundur.

Tabii ki, bu sadece bir noktaya çalışır, çünkü kapasitörleri paralel olarak bağlamanın herhangi bir gerçek yolu endüktans ekler. Bir noktada, ilave bir kapasitöre giden yolun faydasının olmadığı yeterli endüktans vardır. İndüktansı en aza indirgemek için düzeni doğru yapmak yüksek frekanslı devre tasarımının önemli bir parçasıdır. Fikir edinmek için CPU çevresindeki tüm kapasitörlere bir göz atın. Burada, soketin ortasında birçok kişi görebilirsiniz ve tahtanın altında görünmeyen daha da fazlası var:

http://www.ti.com/lit/an/scba007a/scba007a.pdf

Büyük kapasitörün bir "banka" veya "toplu" kapasitörlere atıfta bulunduğunu göreceksiniz. Küçük olanlar elbette "bypass" kapasitörlerdir. Temel fikir, gerçek dünyada, bir kapasitörün parazitlerinin ideal olmadığıdır. "Banka" kapasitörünüz geçici güç çekimi (gerçek akım değişikliğindeki değişiklikler) için yardımcı olacaktır, ancak gerçek dünya sorunları nedeniyle, RF gürültüsü (EMI) hatta girerse, daha küçük bypass kapasitörü bu gürültünün daha önce toprağa kısa devre yapmasına izin verecektir. IC'nize ulaşır. Ek olarak, bu kapasitörlerin her ikisi de devre geçişlerini bastırmanın yanı sıra devre izolasyonunu iyileştirmeye yardımcı olacaktır.

Fizik aynı olmasına rağmen, terminoloji işlevlerine göre değişir. "Banka" kondansatörleri "biraz ekstra ücret sağlar (bir ücret bankası gibi). "Baypas" olanlar, gürültünün sinyale zarar vermeden IC'nizi atlamasını sağlar. "Pürüzsüzleştirici" kapasitörler güç kaynağı dalgalanmasını azaltır. "Ayırma" kapasitörleri bir devrenin iki parçasını izole eder.

Yani, pratikte, bir baypas kapağının yanına bir banka kapağı koydunuz ve 10uF ve 0.1uF'niz var. Ama ikisi sadece keyfi. Tahtanızda biraz RF var mı? 1nF'lik bir kapağa da ihtiyaç duyabilir.

Gerçek dünya empedansının basit bir örneği bu resimde görülebilir. İdeal bir kapak sonsuza dek aşağı doğru büyük bir eğim olacaktır. Bununla birlikte, gerçek dünyadaki daha yüksek frekanslarda daha küçük sınırlar daha iyidir. Böylece, en düşük toplam empedansı elde etmek için yan yana İKİ (veya ÜÇ veya BİRÇOK ÇOK) istiflersiniz.

Bununla birlikte, ikisi arasındaki öz rezonansın aslında belirli frekanslarda YÜKSEK empedans oluşturduğunu ve kaçınılması gerektiğini söyleyerek, bu konuda farklı görüşler okudum , ama bu başka bir soru için.

Bunu biraz daha basitleştirmeye çalışacağım.

Daha küçük kapaklara bypass kapaklar denir, ancak asıl amaçları yüksek frekanslı artışlarla uğraşmaktır. Sivri uçların ne sıklıkta geldiğine cevaben hızlı bir şekilde boşalmak ve şarj etmek için küçük olmalıdırlar.

Daha büyük başlıklara yığın kapak denir ve bunlar daha büyük akım dalgalanmalarıyla ilgilidir. Temelde bir raya büyük bir yük koyarsanız, yeni yükün sağlanmasına yardımcı olmak için daha büyük kapaklara ihtiyacınız olacaktır.

Bunun da ötesinde, iki kondansatöre sahip olmak aynı zamanda devralınan bir özellik olan Eşdeğer Seri Dirençlerini (ESR) azaltmaya yardımcı olur ve bu özellikle yerleşik güç kaynakları yaparken özellikle önemli hale gelir.