Fråga:
Vad är användningen av en frikopplingskondensator nära en behållarkondensator?
user17592
2013-02-27 23:56:06 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jag har sett några kretsar där en frikopplingskondensator används liksom en behållarkondensator, så här (C4 och C5):

enter image description here

Jag har läs om frikopplingskondensatorer och för mig ser det ut som om de är avsedda att ta bort små fluktuationer i matningsspänningen. Då tänkte jag - var inte det också syftet med en behållarkondensator? Varför skulle inte behållarkondensatorn kunna filtrera bort de små fluktuationerna, om den kan filtrera bort de stora fluktuationerna?

Så jag känner att jag har ett grundläggande missförstånd här. Vad är syftet med en frikopplingskondensator bredvid en behållarkondensator när vi antar att vi placerar båda lika nära den strömförbrukande delen? Eller är den enda fördelen med frikopplingskondensatorn att den är mindre och därför lätt kan placeras mer nära den strömförbrukande delen?

Camil, oroa dig inte för det. Som @m.Alin sa, är det bra att vänta en dag eller så för att se vilka svar som samlas innan du bestämmer dig för den du vill acceptera. Jag vet att jag ofta hoppar över frågor som har accepterat svar, eftersom de är "färdiga" och min tid spenderas bättre någon annanstans. Jag förväntar mig att andra gör det också. Glöm inte att acceptera mitt svar senare :-)
Nära dubbla frågor: http://electronics.stackexchange.com/questions/25280/will-a-0402-0-01uf-cer-cap-next-to-a-0402-0-1uf-cer-cap-have -av någon-kraft-avkoppling /
När du läser svaren, kom ihåg att du kan få 0,1 uF som keramik i ett 0402-paket, men 100 uF kommer förmodligen att vara en elektrolytisk A-storlek eller större.
relaterad http://electronics.stackexchange.com/q/3879/142
Relaterat: http://electronics.stackexchange.com/q/21686/17592
Fem svar:
Kvegaoro
2013-02-28 00:08:40 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Den mest troliga anledningen till att detta görs är att kondensatorer i verkligheten inte har oändlig bandbredd. Generellt gäller att ju högre kondensatorns kapacitans är, desto mindre kommer den att kunna reagera på höga frekvenser, medan små värderade kondensatorer reagerar bättre på högre frekvenser, vilket framgår av grafen nedan. Att använda två kondensatorer med olika värde görs bara för att förbättra filtrets respons.

Graph of impedance vs. frequency for various capacitors

Detta är ett trevligt diagram. Jag undrar hur 100uf skulle se ut på den (det ser ut som om det inte är någon mening att använda en 100nf-keps!). Och var kom grafen ifrån?
AililhfnbaCMT 0,1 uF = 100 nF
@m.Alin, märker att det bara finns en liten del av spektrumet där 0.1uF har lägre Z än 2.2uF? Jag antar att en 200uF med sin serieimpedans skulle vara ganska högre än 0,1 Ohm vid 10 MHz, men den finns inte i diagrammet.
@BobbiBennett du har rätt, det verkar vara nästan ingen fördel med 100nF när du jämför det med 2,2uF. Men kom ihåg att detta är ett logaritmiskt diagram så fördelen är större än du skulle säga. Storleken på en 100nF kan också vara en fördel.
Detta diagram visar olika värden i samma paket. 100 uF kommer sannolikt att komma i ett större paket, så den induktiva kurvan kommer att vara längre till vänster. 0,1 uF är sannolikt tillgänglig i ett mindre paket, vilket skulle flytta sin induktiva kurva längre till höger.
Olin Lathrop
2013-02-28 00:09:57 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Som du säger tjänar ett frikopplingslock och ett reservoarlock för strömförsörjning två olika syften. Du har rätt i att frikopplingslocket måste vara fysiskt nära konsumenten av den kraft det frikopplar. Bulklocket kan finnas var som helst på elnätet eftersom det hanterar lågfrekventa strömmar.

Men det felaktiga antagandet du antar antar att schematisk placering innebär fysisk placering. Det gör det inte. I en bra schemat kommer det att finnas en aning om fysisk placering. I det här fallet kan vi inte säga om avkopplingskondensatorn (C5) är fysiskt nära IC1 (där den borde vara) eller inte.

Personligen skulle jag inte rita ett schema på detta sätt av exakt denna anledning , och jag tycker att det är oansvarigt. Emellertid kommer den schematiska programvaran att generera samma nätlista på båda sätten, så detaljerna är verkligen upp till placering. Utan ett diagramlayout kan du helt enkelt inte berätta. Jag drar vanligtvis avkopplingslocken fysiskt nära deras delar för att ge en antydan om att det är vad jag tänker och att jag har tänkt på det. Detta är en fråga som jag nämner när jag talar om hur man ritar bra scheman på https://electronics.stackexchange.com/a/28255/4512.

Tyvärr finns det en många dåligt ritade scheman där ute.

Det finns en hel del dåligt ritade scheman för att vara säker, men jag förväntar mig att en bra brädedesigner vet hur man kan lägga förbikopplingar oavsett fysisk placering på schemat. Att placera bypass-kepsar nära komponenter kan ibland vara till hjälp, men i vissa andra fall lägger det bara till röran.
@Supe: Så länge brädedesignern vet att de ska vara förbikopplingslock. Om du inte påpekar detta på något sätt tar du dina chanser. Ibland kan bypass-kepsarna lägga till röran och du kan skjuta upp dem i ett hörn, men lägg åtminstone en anteckning där som förklarar det.
När kopplings- och frikopplingsfrågor är avgörande för designens prestanda, skulle jag aldrig anta att brädedesignern skulle veta vad de skulle göra med placering utan att få veta det uttryckligen. +1 till Olins svar bara för att påpeka det. -1 till superkatten för att föreslå något annat. (Dålig katt!)
När vi säger att bypasskondensatorerna ska vara i närheten, hur mycket kommer avståndet att påverka det realistiskt?Finns det någon studie eller några tester gjorda?Är huvudproblemet spårets motstånd eller spårets kapacitans eller något annat ...?Är det för att minimera EM-störningar?
@midn: Huvudfrågan är spårens induktans.
Neutrino
2013-04-21 21:33:09 UTC
view on stackexchange narkive permalink

När två eller flera frikopplingskondensatorer med olika värden används parallellt är det nödvändigt att överväga den parallella resonansen som uppstår mellan de två nätverken.

Clayton Paul beskrev detta fenomen. Tänk på en parallellkoppling av kondensatorer C1, C2, med olika värden och C1 >> C2 med parasitisk L1 och L2 ungefär samma L1 = L2 (figur 1.A).

Fig.1

Vi antar att \ $ f_1 \ $ är frekvensen där kondensatorn C1 är resonans med induktans L1, och \ $ f_2 \ $ frekvensen där kondensatorn C2 är resonans med induktorn L2.

Under frekvensen \ $ f_1 \ $ ser båda nätverken ut som kapacitiva, och den totala kapacitansen är lika med summan av de två kondensatorerna. Detta förbättrar (väldigt lite) avkopplingen vid frekvenserna under \ $ f_1 \ $.

Ovan \ $ f_2 \ $, båda nätverken ser induktiva ut och den totala induktansen är lika med de två induktorerna parallellt, eller hälften av induktansen. Detta förbättrar frikopplingen vid frekvenser över \ $ f_2 \ $.

Vid en frekvens mellan resonanserna för de två nätverken (\ $ f_1 < f < f_2 \ $) är motsvarande krets för de två nätverken en kondensator parallellt med en induktor, som visas i figur 1.b (parallell resonanskrets). Detta ger en resonans (figur 2), vilket blir ett problem när komponenternas tolerans är över 50%.

Enter image description here

Därför kan vi dra slutsatsen att frikopplingen kommer att vara förbättrats vid frekvenser över (och under) frekvensen vid vilken båda kondensatornäten är resonanta.
Frikopplingen blir faktiskt sämre vid vissa frekvenser mellan dessa två resonansfrekvenser på grund av impedanspiken orsakad av det parallella resonansnätverket, vilket är dåligt.

jippie
2013-02-28 00:07:08 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Huvudskillnaden i små kondensatorer och stora elektrolytkondensatorer är deras frekvensrespons. Elektrolytkondensatorer har dåliga specifikationer för högre frekvenser och kan så småningom misslyckas på grund av att de är stressade av högfrekvensbruset. I sin tur kan höga frekvenser som den elektrolytiska kondensatorn endast delvis filtrerar, vara inom det övre hörbara området på din förstärkare.

Den lilla kondensatorn filtrerar enkelt högfrekvent brus, men har naturligtvis liten effekt när kommer till lågfrekvent filtrering av krusningsnät.

placeholder
2013-02-28 00:11:53 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Inte alla kondensatorer är skapade lika ... De större bulk-kondensatorerna kan inte svara lika snabbt på grund av ESR och ESL (motsvarande seriemotstånd och induktans) som är beroende av deras smink.

Det finns naturligtvis förmågan att komma nära som du nämner, men i allmänhet kommer ett bra system att ha större, långsammare och större kapacitanser ju längre du kommer bort från kretsen. motsvarande frekvenser som måste hanteras sjunker också, om de görs ordentligt.

Det som begränsar de små avkopplingskapacitanserna är självresonansen hos själva locket och induktansen hos bindningstrådarna i förpackningen beroende på paketet.

Detta schema för hierarkisk skalning fortsätter inuti IC med kritiska noder som har lokala kondensatorer för högre frekvenshändelser. Naturligtvis är dessa lock på insidan de dyraste och minsta av alla.



Denna fråga och svar översattes automatiskt från det engelska språket.Det ursprungliga innehållet finns tillgängligt på stackexchange, vilket vi tackar för cc by-sa 3.0-licensen som det distribueras under.
Loading...