Perché gli ingegneri elettronici PCBA inseriscono sempre due condensatori da 0,1uF e 0,01uF nel circuito?

Dobbiamo capire perchéPCBgli ingegneri elettronici inseriscono due condensatori nel circuito. Innanzitutto dobbiamo comprendere i concetti di bypass e disaccoppiamento.

1. Bypass e disaccoppiamento

Condensatore di bypass e condensatore di disaccoppiamento sono concetti comuni nei circuiti, ma non è facile capirli.

Per comprendere queste due parole dobbiamo tornare al contesto inglese.

Bypass significa prendere una scorciatoia in inglese, e significa anche la stessa cosa nel circuito, come mostrato nella figura seguente.

Coppia significa coppia in inglese, che è esteso all'accoppiamento e all'accoppiamento. Se il segnale nel sistema A provoca il segnale nel sistema B, allora si dice che avviene l'accoppiamento tra i sistemi A e B (Coupling), come mostrato nella figura seguente. E disaccoppiare significa indebolire questo accoppiamento.

1) Bypass

Se l'alimentazione subisce interferenze, si tratta generalmente di un segnale di interferenza ad alta frequenza, che potrebbe causare il funzionamento non corretto dell'IC.

Collegare un condensatore C1 in parallelo vicino all'alimentazione, poiché il condensatore è un circuito aperto verso CC e ha una bassa resistenza verso CA.

Il segnale di interferenza ad alta frequenza ritorna a terra attraverso C1 e il segnale di interferenza che sarebbe passato attraverso l'IC prende una scorciatoia verso GND attraverso il condensatore. Qui, C1 è il ruolo del condensatore di bypass.

2) Disaccoppiamento

Poiché la frequenza operativa del circuito integrato è generalmente elevata, quando l'IC avvia o cambia la frequenza operativa, verrà generata una grande fluttuazione di corrente sul cavo di alimentazione. Questo segnale di interferenza verrà inviato direttamente all'alimentazione e ne causerà la fluttuazione.

Collegare un condensatore C2 in parallelo vicino alla porta di alimentazione VCC dell'IC, poiché il condensatore ha una funzione di accumulo di energia, può fornire corrente istantanea all'IC e ridurre l'impatto delle interferenze di fluttuazione della corrente dell'IC sull'alimentazione. Qui C2 svolge il ruolo di condensatore di disaccoppiamento.

3. Perché utilizzare due condensatori?

Tornando alla domanda menzionata all'inizio di questo articolo, perché utilizzare due condensatori da 0,1uF e 0,01uF?

Le formule di calcolo per l'impedenza del condensatore e la reattanza capacitiva sono le seguenti:

2. Bypass e disaccoppiamento nel circuito

Come mostrato nella figura seguente, l'alimentatore CC fornisce energia al chip IC e due condensatori sono incorporati nel circuito.

La reattanza capacitiva è inversamente proporzionale al valore della frequenza e della capacità. Maggiore è la capacità e maggiore è la frequenza, minore è la reattanza capacitiva. Si può semplicemente capire che maggiore è la capacità, migliore è l'effetto di filtraggio.

Quindi con un bypass del condensatore da 0,1 uF, non è uno spreco aggiungere un condensatore da 0,01 uF?

Infatti, per un determinato condensatore, esso è capacitivo quando la frequenza del segnale è inferiore alla sua frequenza di autorisonanza e induttivo quando la frequenza del segnale è superiore alla sua frequenza di autorisonanza.

Quando due condensatori da 0,1uF e 0,01uF sono collegati in parallelo, equivale ad ampliare la gamma di frequenza di filtraggio.