Warum setzen PCBA-Elektronikingenieure immer zwei 0,1-uF- und 0,01-uF-Kondensatoren in den Schaltkreis ein?

Wir müssen verstehen, warumLeiterplatteElektronikingenieure haben zwei Kondensatoren in den Stromkreis eingebaut. Zunächst müssen wir die Konzepte von Bypass und Entkopplung verstehen.

1. Bypass und Entkopplung

Bypass-Kondensator und Entkopplungskondensator sind gängige Konzepte in Schaltkreisen, aber es ist nicht einfach, sie zu verstehen.

Um diese beiden Wörter zu verstehen, müssen wir zum englischen Kontext zurückkehren.

Bypass bedeutet auf Englisch, eine Abkürzung zu nehmen, und das Gleiche gilt auch für die Schaltung, wie in der folgenden Abbildung dargestellt.

Couple bedeutet im Englischen ein Paar, das auf Paarung und Kopplung erweitert wird. Wenn das Signal im System A das Signal im System B verursacht, spricht man von einer Kopplung zwischen den Systemen A und B (Kopplung), wie in der folgenden Abbildung dargestellt. Und Entkopplung bedeutet, diese Kopplung zu schwächen.

1) Umgehen

Wenn die Stromversorgung gestört wird, handelt es sich in der Regel um ein hochfrequentes Störsignal, das dazu führen kann, dass der IC nicht richtig funktioniert.

Schließen Sie einen Kondensator C1 parallel in der Nähe von Power an, da der Kondensator zum Gleichstrom offen ist und einen geringen Widerstand zum Wechselstrom hat.

Das hochfrequente Störsignal fließt über C1 zurück zur Erde, und das Störsignal, das durch den IC gegangen wäre, nimmt über den Kondensator eine Abkürzung zu GND. Hier übernimmt C1 die Rolle des Bypass-Kondensators.

2) Entkopplung

Da die Betriebsfrequenz des integrierten Schaltkreises im Allgemeinen hoch ist, wird beim Starten oder Umschalten des ICs eine große Stromschwankung auf dem Stromversorgungskabel erzeugt. Dieses Störsignal wird direkt auf die Stromversorgung zurückgekoppelt und führt zu Schwankungen.

Schließen Sie einen Kondensator C2 parallel in der Nähe des VCC-Stromversorgungsanschlusses des IC an. Da der Kondensator über eine Energiespeicherfunktion verfügt, kann er den IC mit sofortigem Strom versorgen und die Auswirkungen von Störungen durch IC-Stromschwankungen auf die Stromversorgung verringern. C2 übernimmt hier die Rolle eines Entkopplungskondensators.

3. Warum zwei Kondensatoren verwenden?

Zurück zu der am Anfang dieses Artikels gestellten Frage: Warum zwei Kondensatoren mit 0,1 uF und 0,01 uF verwenden?

Die Berechnungsformeln für die Kondensatorimpedanz und die kapazitive Reaktanz lauten wie folgt:

2. Bypass und Entkopplung im Stromkreis

Wie in der folgenden Abbildung dargestellt, versorgt die Gleichstromversorgung den Chip-IC mit Strom, und in die Schaltung sind zwei Kondensatoren integriert.

Die kapazitive Reaktanz ist umgekehrt proportional zur Frequenz und zum Kapazitätswert. Je größer die Kapazität und je höher die Frequenz, desto kleiner ist der kapazitive Blindwiderstand. Es kann einfach verstanden werden, dass die Filterwirkung umso besser ist, je größer die Kapazität ist.

Ist es bei einem 0,1-uF-Kondensator-Bypass nicht eine Verschwendung, einen 0,01-uF-Kondensator hinzuzufügen?

Tatsächlich ist ein bestimmter Kondensator kapazitiv, wenn die Signalfrequenz niedriger als seine Eigenresonanzfrequenz ist, und induktiv, wenn die Signalfrequenz höher als seine Eigenresonanzfrequenz ist.

Wenn zwei Kondensatoren mit 0,1 uF und 0,01 uF parallel geschaltet werden, entspricht dies einer Erweiterung des Filterfrequenzbereichs.