Я нашел много дискуссий о байпасных конденсаторах и их назначении. Обычно они приходят в виде пары 0,1 мкФ и 10 мкФ. Почему это должна быть пара? Кто-нибудь имеет хорошую ссылку на статью или статью, или может дать хорошее объяснение? Я хочу получить небольшую теорию о том, почему ДВА и цель КАЖДОГО.
decoupling-capacitor
Назар
источник
источник
Ответы:
Реальные конденсаторы имеют индуктивность и сопротивление. Задача обводного конденсатора - быстро реагировать на переходные процессы тока, чтобы поддерживать стабильное напряжение. Последовательность индуктивности и сопротивления противоречат этой цели.
смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab
Когда ток через конденсаторы увеличивается, напряжение на резисторах увеличивается по закону Ома. Это противоречит цели поддержания стабильного напряжения. При изменении тока через конденсатор напряжение на индуктивности также изменяется (помните: ), снова вразрез с целью.v = L dяdT
Помещая конденсаторы параллельно, емкости увеличивают. Обычно это хорошо, потому что больше емкость сопротивляется изменениям напряжения более сильно.
В то же время, параллельные сопротивления или индуктивности эффективно уменьшаются. Эффективная индуктивность (сопротивления одинаковы) этой цепи
Таким образом, параллельные конденсаторы увеличивают то, что вы хотите (емкость), и уменьшаете то, что вы не хотите (индуктивность, сопротивление).
Кроме того, конденсаторы низкой стоимости, в силу своего меньшего размера, имеют тенденцию иметь меньшую индуктивность и, следовательно, больше подходят для работы на более высоких частотах.
Конечно, это работает только до определенной степени, потому что любой реальный способ подключения конденсаторов параллельно увеличивает индуктивность. В какой-то момент на пути к дополнительному конденсатору добавляется достаточно индуктивности, что бесполезно. Правильно подобранный макет для минимизации индуктивности является важной частью высокочастотной схемы. Посмотрите на все конденсаторы вокруг процессора для некоторой идеи. Здесь вы можете увидеть много в центре гнезда, а на нижней части платы еще больше, которые не видны:
источник
http://www.ti.com/lit/an/scba007a/scba007a.pdf
Вы увидите большой конденсатор, называемый «банковским» или «объемным» конденсатором. Меньшие из них, конечно, также "обходные" конденсаторы. Основная идея заключается в том, что в реальном мире паразитные свойства конденсатора не идеальны. Ваш «банковский» конденсатор поможет для кратковременного потребления энергии (изменения в реальном изменении тока), но, из-за проблем реального мира, если РЧ шум (EMI) попадет на линию, меньший перепускной конденсатор пропустит этот шум до уровня земли перед ним. добирается до вашего IC. Кроме того, оба этих конденсатора будут помогать подавлять переходные процессы, а также улучшать изоляцию между цепями.
Несмотря на то, что физика та же самая, терминология меняется в зависимости от их функции. «Банковские» конденсаторы «обеспечивают» небольшую дополнительную зарядку (как зарядный банк). «Обходные» позволяют шуму обходить вашу микросхему без вреда для сигнала. «Сглаживающие» конденсаторы уменьшают пульсации питания. «Разъединяющие» конденсаторы изолируют две части цепи.
Таким образом, на практике вы кладете банковскую кепку рядом с обходной кепкой, и вы получаете 10 мкФ и 0,1 мкФ. Но два просто произвольно. У вас есть некоторые RF на вашей доске? Может понадобиться еще и 1 нФ.
Простой пример импеданса реального мира можно увидеть на этой картинке. Идеальная шапка - это большой наклон вниз навсегда. Тем не менее, меньшие ограничения лучше на более высоких частотах в реальном мире. Таким образом, вы складываете ДВА (или ТРИ, или ОДНАКО МНОГО) рядом друг с другом, чтобы получить наименьшее полное сопротивление.
Я, однако, прочитал несогласные мнения по этому поводу, сказав, что собственный резонанс между ними фактически создает ВЫСОКИЙ импеданс на определенных частотах, и его следует избегать, но это уже другой вопрос.
источник
Я постараюсь сказать это немного проще.
Колпачки меньшего размера называются колпачками байпаса, но их основное назначение - бороться с высокочастотными выбросами. Они должны быть небольшими, чтобы быстро разряжаться и заряжаться в зависимости от того, как часто появляются шипы.
Большие крышки называются большими, и они имеют дело с большими колебаниями тока. Главным образом, если вы внезапно поместите огромную нагрузку на рельс, вам понадобятся большие крышки, чтобы помочь доставить новую нагрузку.
Кроме того, наличие двух конденсаторов также помогает сократить их эквивалентное последовательное сопротивление (ESR), наследуемое изменяющееся свойство, и это становится особенно важным при создании бортовых источников питания.
источник