Condensador de desacople
A condensador de desacople es un condensador Solía desvincular una parte de un red eléctrica (circuito) de otro. Ruido causado por otros elementos del circuito se ignoraron concluía a través del condensador, reduciendo el efecto que tiene sobre el resto del circuito.
Por ejemplo, si se fija el nivel de voltaje de un dispositivo, cambiando las demandas se manifiestan como evolución de la demanda actual de energía. La alimentación debe adaptarse a estas variaciones de corriente con como pocos cambios como sea posible en la tensión de alimentación. Cuando cambia la corriente en un dispositivo, la fuente de alimentación no puede responder instantáneamente a ese cambio. Como consecuencia, la tensión en los cambios de dispositivo por un breve período antes de la fuente de alimentación responde. El regulador de voltaje ajusta la cantidad de corriente que está suministrando para mantener la tensión de salida constante pero efectivamente sólo puede mantener el voltaje de salida para eventos en frecuencias de DC a unos 100 kHz, dependiendo del regulador (algunos son eficaces a regular en la baja MHz). Para eventos transitorios que se producen en las frecuencias por encima de este rango, hay un desfase de tiempo antes de que el regulador de voltaje responde al nuevo nivel de demanda actual.
Aquí es donde entra el condensador de desacople. El condensador de desacople funciona como dispositivo de local almacenamiento de energía. El condensador no puede proporcionar corriente continua porque almacena sólo una pequeña cantidad de energía pero esta energía puede responder rápidamente a las cambiantes demandas actuales. Los condensadores efectivamente mantienen la tensión de alimentación en frecuencias de cientos de kHz a cientos de MHz (en los milisegundos al rango de nanosegundos). Condensadores de desacople no son útiles para los eventos que ocurren por encima o por debajo de este rango.
Es un nombre alternativo derivación como se utiliza para la alimentación u otro componente de alta impedancia de un circuito de derivación.
Contenido
- 1 Disociación
- 2 Conmutación subcircuitos
- 3 Transitorios de carga disociación
- 4 Colocación
- 5 Referencias
- 6 Enlaces externos
Disociación
Es una común especie de disociación de un circuito de potenciado de señales en la fuente de alimentación. A veces, por varias razones, una fuente de alimentación suministra un AC Señal superpuesta sobre la DC línea de alimentación. Tal señal a menudo es deseable en el circuito de potenciado. Un capacitor de desacople puede impedir que el circuito alimentado viendo esa señal, así lo disociación de ese aspecto del circuito de alimentación.
Otro tipo de disociación detiene una porción de un circuito de ser afectado por el cambio que ocurre en otra parte. Conmutación de circuitos A pueden causar fluctuaciones en el suministro de energía u otras líneas eléctricas, pero no desea Subcircuito B, que no tiene nada que ver con ese cambio, para ser afectado. Un capacitor de desacople puede desvincular subcircuitos A y B así que B no ve los efectos de la conmutación.
Para desvincular un Subcircuito de señales de CA o picos de voltaje en una fuente de alimentación u otra línea, a menudo se utiliza un condensador de derivación. Es un condensador de derivación derivación energía de las señales o transitorios pasado el Subcircuito para ser desconectada, de acuerdo a la vía de retorno. Para una línea de alimentación, se utilizaría un condensador de derivación de la tensión de alimentación a la vuelta de suministro de energía (neutro).
Las frecuencias altas y las corrientes transitorias fluyen a través de un condensador, en este caso antes que el camino más difícil por el circuito desconectado, pero no puedes ir DC a través del condensador, así que continúa hasta el circuito desacoplado.
Conmutación subcircuitos
En un Subcircuito conmutación ruido de conmutación debe ser suprimida. Cuando se aplica una carga a una fuente de tensión, dibuja una cierta cantidad de corriente. Fuente de alimentación típica Mostrar líneas inherente inductancia, que se traduce en una respuesta lenta al cambio en la corriente. Esto a su vez afecta los niveles de tensión transitoria, ya que si la corriente de carga es cero el voltaje a través de la carga es cero también. Esta caída de tensión repentina sería vista por otras cargas así como si la inductancia entre dos cargas es mucho menor compararon con la inductancia entre las cargas y los condensadores de salida de la potencia de la fuente. Esto es sólo temporal; el inductor (que es que el campo magnético alrededor del conductor alcanza su máximo) satura en última instancia, la caída de voltaje en el inductor llegue a cero, y la tensión de alimentación vuelve a la normalidad. Pero incluso una reducción temporal en la tensión puede disturbar subcircuitos adyacentes. Tapas de desacoplamiento proporcionan instantenous actuales sacudida que ayuda a mantener la tensión constante a través de un Subcircuito (o proporcionar un camino de baja impedancia para las corrientes transitorias; diferentes descripciones son utilizadas por diferentes industrias).
Para desemparejar otros subcircuitos de los efectos de la actual demanda repentina, se puede colocar un capacitor de desacople entre la tensión de alimentación y su referencia (tierra) al lado de la carga conmutada. Mientras que la carga esté hacia fuera, el condensador cobra hasta plena tensión de alimentación y de lo contrario no hace nada. Cuando se aplica la carga, el condensador inicialmente suministra corriente exigida. Idealmente, cuando que el condensador se queda sin carga, la inductancia de línea de suministro de energía está saturada y la carga puede dibujar completo corriente a tensión normal de la fuente de alimentación (y el condensador puede recargar demasiado). Tenga en cuenta que el hueco de tensión es reducido pero no eliminado; es decir, la disociación no es perfecta y paralelo a veces combinaciones de casquillos se utilizan para mejorar la respuesta. La mejor manera de reducir el ruido de conmutación es diseñar un PCB como un condensador gigante intercalando los aviones corriente y tierra a través de un dieléctrico material.
El tamaño del condensador debe ser razonable, y hay un equilibrio entre el tamaño del condensador y señal de calidad con una frecuencia determinada. Si una tapa es demasiado grande distorsionaría la señal cobrando demasiado lentamente y filtrar los componentes de alta frecuencia de la señal más necesarios.
Transitorios de carga disociación
Transitorio carga como se describió anteriormente la disociación es necesaria cuando hay una carga grande que consigue cambiar rápidamente. La inductancia parásita en cada condensador (desacople) puede limitar la capacidad apropiada e influencia tipo apropiado si la conmutación ocurre muy rápido.
Lógica circuitos tienden a cambio repentino (un circuito de lógica ideal cambiaría de baja tensión de alto voltaje instantáneamente, con ningún voltaje medio jamás observable). Para que circuitos de lógica a menudo tienen un capacitor de desacople cerca cada lógica IC conectada de cada conexión de alimentación a un terreno cercano. Estos condensadores desvincularan cada IC de cada otro IC en cuanto a huecos de tensión de alimentación.
Estos condensadores se colocan a menudo en cada fuente de energía así como en cada componente analógico con el fin de garantizar que los suministros sean lo más firmemente posible. De lo contrario, un componente analógico con pobres relación de rechazo de suministro de energía (PSRR) copia las fluctuaciones en el suministro de energía en su producción.
En estas aplicaciones, a menudo se llaman los condensadores de desacople condensadores de derivación para indicar que proporcionan un camino alternativo para las señales de alta frecuencia que de lo contrario causaría los suministros normalmente estables para moverse. Aquellos componentes que requieren inyecciones rápidas de la corriente puede by-pass la fuente de alimentación al recibir la corriente desde el condensador cercano. Por lo tanto, la conexión de alimentación más lenta se utiliza para cargar estos condensadores, y los condensadores en realidad proporcionan las grandes cantidades de corriente de alta disponibilidad.
Colocación
Generalmente se debe colocar una carga transitoria disociación condensador lo más cerca posible del equipo que requiere la señal desacoplada. El objetivo es minimizar la cantidad de línea inductancia y la serie resistencia entre el condensador de desacople y ese dispositivo y el más largo el conductor entre el condensador y el dispositivo, la inductancia más allí es.[1]
Las directrices para la colocación de un condensador de desacople alta velocidad en un circuito impreso multicapa dependen de si la Junta ha dedicado planos de distribución de la energía y cómo estrechamente espaciados son esos aviones.[2]
Puesto que los condensadores difieren en sus características de alta frecuencia (y condensadores con buenas propiedades de alta frecuencia son a menudo los tipos con pequeña capacidad, mientras que los condensadores grandes suelen tienen peor respuesta de alta frecuencia), disociación a menudo implica el uso de un combinación de condensadores. Por ejemplo en circuitos de lógica, un arreglo común es ~ 100 cerámica nF por lógica IC (los múltiples para ICs complejos), combinado con electrolítico o condensador de tantalio hasta unos cien μF por Junta Directiva / Consejo de sección.
Referencias
- ^ Datos de diseño del condensador y colocación de desacoplamiento, How-to en Sitio de Web de ingeniería de Leroy
- ^ Información de la disociación LearnEMC placa de circuito
Enlaces externos
- Condensadores de by-pass – una gran colección de artículos escritos por Howard Johnson relativos a omitir/disociación
- ESR y condensador de Bypass del uno mismo comportamiento resonante: Cómo seleccionar Bypass Caps – artículo escrito por Douglas Brooks
- Disociación – la disociación guía para varias frecuencias de Henry W. Ott
- Condensadores de by-pass, una entrevista con Todd Hubing – por Douglas Brooks, Presidente, UltraCAD Design, Inc.
- Selección y uso de condensadores de Bypass – Nota de aplicación de Intersil
- Reducción de ruido de suministro de energía – Cómo diseñar suministro eficaz evitando y disociación redes por Ken Kundert
- Información de la disociación de circuito – disociación directrices para varios tipos de tableros de circuitos
- Capacitancia incrustada en un PCB para desacoplar – Diseño de capacitancia oculta en el tablero de circuito impreso