Bakit laging naglalagay ang mga electronic engineer ng PCBA ng dalawang 0.1uF at 0.01uF na capacitor sa circuit?

Kailangan nating maunawaan kung bakitPCBAng mga electronic engineer ay naglagay ng dalawang capacitor sa circuit. Una, kailangan nating maunawaan ang mga konsepto ng bypass at decoupling.

1. Bypass at decoupling

Ang bypass capacitor at decoupling capacitor ay karaniwang mga konsepto sa mga circuit, ngunit hindi madaling maunawaan ang mga ito.

Upang maunawaan ang dalawang salitang ito, kailangan nating bumalik sa kontekstong Ingles.

Ang ibig sabihin ng bypass ay ang pagkuha ng shortcut sa English, at pareho din ang ibig sabihin nito sa circuit, tulad ng ipinapakita sa figure sa ibaba.

Ang ibig sabihin ng Couple ay isang pares sa Ingles, na pinalawig sa pagpapares at pagsasama. Kung ang signal sa system A ay nagiging sanhi ng signal sa system B, kung gayon sinasabing ang pagkabit ay nangyayari sa pagitan ng mga sistema ng A at B (Pagsasama), tulad ng ipinapakita sa figure sa ibaba. At ang ibig sabihin ng decoupling ay upang pahinain ang coupling na ito.

1) Bypass

Kung ang Power ay nagambala, ito ay karaniwang isang high-frequency na interference signal, na maaaring maging sanhi ng IC na hindi gumana nang maayos.

Ikonekta ang isang kapasitor C1 sa parallel malapit sa Power, dahil ang kapasitor ay bukas na circuit sa DC at may mababang resistensya sa AC.

Ang high-frequency interference signal ay dumadaloy pabalik sa lupa sa pamamagitan ng C1, at ang interference signal na dadaan sana sa IC ay tumatagal ng shortcut sa GND sa pamamagitan ng capacitor. Dito, ang C1 ay ang papel ng bypass capacitor.

2) Pag-decoupling

Dahil ang operating frequency ng integrated circuit ay karaniwang mataas, kapag ang IC ay nagsimula o lumipat sa operating frequency, isang malaking kasalukuyang pagbabagu-bago ang bubuo sa power supply wire. Ang interference signal na ito ay direktang mag-feedback sa Power at magdudulot ito ng pagbabago.

Ikonekta ang isang capacitor C2 sa parallel malapit sa VCC power supply port ng IC, dahil ang capacitor ay may function na imbakan ng enerhiya, maaari itong magbigay ng madalian na kasalukuyang sa IC at mabawasan ang epekto ng IC current fluctuation interference sa Power. Dito, gumaganap ang C2 ng papel ng isang decoupling capacitor.

3. Bakit gumamit ng dalawang capacitor?

Bumalik sa tanong na binanggit sa simula ng artikulong ito, bakit gumamit ng dalawang capacitor na 0.1uF at 0.01uF?

Ang mga formula ng pagkalkula para sa capacitor impedance at capacitive reactance ay ang mga sumusunod:

2. Bypass at decoupling sa circuit

Tulad ng ipinapakita sa figure sa ibaba, ang DC power supply Power ay nagbibigay ng kapangyarihan sa chip IC, at dalawang capacitor ay isinama sa circuit.

Ang capacitive reactance ay inversely proportional sa frequency at capacitance value. Kung mas malaki ang capacitance at mas mataas ang frequency, mas maliit ang capacitive reactance. Maaari itong maunawaan lamang na ang mas malaki ang kapasidad, mas mahusay ang epekto ng pag-filter.

Kaya sa isang 0.1uF capacitor bypass, hindi ba sayang ang magdagdag ng 0.01uF capacitor?

Sa katunayan, para sa isang partikular na kapasitor, ito ay capacitive kapag ang signal frequency ay mas mababa kaysa sa sarili nitong resonant frequency, at inductive kapag ang signal frequency ay mas mataas kaysa sa kanyang self-resonant frequency.

Kapag ang dalawang capacitor na 0.1uF at 0.01uF ay konektado nang magkatulad, ito ay katumbas ng pagpapalawak ng saklaw ng dalas ng pag-filter.