Відмінності між обхідними та роз'єднувальними конденсаторами

Терміни "байпасний конденсатор" та "конденсатор роз'єднання" використовуються взаємозамінно, хоча між ними є певні відмінності.

Давайте спочатку розберемося в контексті, в якому виникає потреба в обході. При включенні живлення будь-якого активного пристрою головна вимога полягає в тому, щоб точка входу джерела живлення ("рейкова колона") була максимально низькою, а можливий опір (відносно землі) (бажано, нульовий ом, хоча цього ніколи не можна досягти на практиці). Ця вимога забезпечує стабільність ланцюга.

Байпасний конденсатор ("байпас") допомагає нам задовольнити цю вимогу, обмежуючи небажані комунікації, наприклад, "шум", що виходить від лінії електропередачі до відповідного електронного кола. Будь-який глюк або шум, що виникає на лінії електропередачі, негайно обходить в землю шасі ("GND") і, таким чином, перешкоджає проникненню в систему, звідси і назва обхідного конденсатора.

Для різних пристроїв в електронній системі або для різних компонентів в одній і тій же інтегральній схемі ("IC") обхідний конденсатор пригнічує міжсистемний або внутрішньосистемний шум. Ця ситуація виникає через спільність у вигляді спільної пошти влади. Зайве говорити, що на всіх робочих частотах вплив шуму має бути стриманим.

Що стосується їх фізичного розташування в конструкції, байпасні конденсатори розміщуються впритул до джерел живлення та шнурів живлення роз'ємів. Ці ковпачки дозволяють змінного струму («змінного струму») пропускати і підтримувати постійний струм («постійний струм») в активному блоці.

Рис. 1: Основна реалізація обхідного конденсатора

Як показано в Рис.1, найпростіша форма байпасного конденсатора - це ковпачок, підключений безпосередньо до джерела живлення ("VCC") та до GND. Характер з'єднання дозволить компоненту змінного струму VCC перейти до GND. Ковпачок діє як резерв струму. Заряджений конденсатор допомагає заповнити будь-які «занурення» напруги VCC, звільнивши його заряд при падінні напруги. Розмір конденсатора визначає, наскільки великим він може бути заповнений. Чим більший конденсатор, тим більший раптовий спад напруги, з яким може впоратися конденсатор. Типовими значеннями конденсатора є .1uF конденсатор і .01uF.

Що стосується питання про те, скільки обхідних конденсаторів потрібно використовувати в дизайні, правило великого пальця стільки, скільки кількість ІМС в конструкції. Як згадувалося раніше, обхідний ковпачок, таким чином, він безпосередньо підключений до штифтів VCC та GND. Хоча при використанні багатьох обхідних конденсаторів це може здатися надмірним, по суті, це допомагає нам гарантувати надійність дизайну. У дизайнах стало звичним використання розеток DIP, у яких вбудовані обхідні ковпачки, коли кількість конденсаторів на квадратний дюйм досягає певного порогу.

З іншого боку, конденсатори роз'єднання (“декап”) використовуються для виділення двох ступенів ланцюга, щоб ці два ступені не впливали один на одного постійним струмом.

Насправді розв'язка - це вдосконалена версія обходу. Через обхід кінцевих обмежень у створенні ідеального джерела напруги часто потрібно «роз'єднання» або ізоляція сусідніх джерел шуму. Роз'ємний конденсатор використовується для розділення напруги постійного струму і змінного струму і як такий розташовується між виходом однієї ступені та входом наступного ступеня.

Роз'єднувальні конденсатори, як правило, поляризовані і діють в основному як відра заряду. Це допомагає підтримувати потенціал поблизу відповідних силових штифтів компонентів. Це, у свою чергу, запобігає падінню потенціалу нижче порогового значення кожного разу, коли компонент (и) перемикаються зі значною швидкістю або коли відбувається одночасне перемикання на платі. Зрештою, це знижує попит на додаткову потужність від джерел живлення.

Байпасний конденсатор зазвичай має форму шунтового конденсатора, розміщеного поперек силової рейки, як показано на рисунку Рис.2. Розв'язка завершує частину мережі, що мається на увазі, "RC" (LC): елемент серії - як у фільтрі низьких частот.

Рис. 2: Основна реалізація конденсатора роз'єднання

Роз'єднання може бути також здійснено за допомогою регулятора напруги замість мережі ЖК, як показано на рисунку Рис.3.

Рис. 3: Використання регулятора напруги в якості заміни конденсатора роз'єднання