Mengapakah jurutera elektronik PCBA sentiasa meletakkan dua kapasitor 0.1uF dan 0.01uF dalam litar?

Kita perlu faham mengapaPCBjurutera elektronik meletakkan dua kapasitor dalam litar. Pertama, kita perlu memahami konsep bypass dan decoupling.

1. Pintasan dan penyahgandingan

Kapasitor pintasan dan kapasitor penyahgandingan adalah konsep biasa dalam litar, tetapi tidak mudah untuk memahaminya.

Untuk memahami dua perkataan ini, kita perlu kembali kepada konteks bahasa Inggeris.

Bypass bermaksud mengambil jalan pintas dalam bahasa Inggeris, dan ia juga bermakna sama dalam litar, seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah.

Pasangan bermaksud pasangan dalam bahasa Inggeris, yang dilanjutkan kepada berpasangan dan gandingan. Jika isyarat dalam sistem A menyebabkan isyarat dalam sistem B, maka dikatakan gandingan berlaku antara sistem A dan B (Gandingan), seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah. Dan decoupling bermaksud melemahkan gandingan ini.

1) Pintasan

Jika Kuasa diganggu, ia biasanya isyarat gangguan frekuensi tinggi, yang mungkin menyebabkan IC tidak berfungsi dengan betul.

Sambungkan kapasitor C1 secara selari berhampiran Kuasa, kerana kapasitor adalah litar terbuka kepada DC dan mempunyai rintangan yang rendah kepada AC.

Isyarat gangguan frekuensi tinggi mengalir kembali ke tanah melalui C1, dan isyarat gangguan yang akan melalui IC mengambil jalan pintas ke GND melalui kapasitor. Di sini, C1 ialah peranan kapasitor pintasan.

2) Menyahganding

Oleh kerana frekuensi operasi litar bersepadu secara amnya tinggi, apabila IC memulakan atau menukar frekuensi operasi, turun naik arus yang besar akan dihasilkan pada wayar bekalan kuasa. Isyarat gangguan ini akan terus memberi maklum balas kepada Kuasa dan menyebabkannya berubah-ubah.

Sambungkan kapasitor C2 secara selari berhampiran port bekalan kuasa VCC IC, kerana kapasitor mempunyai fungsi penyimpanan tenaga, ia boleh memberikan arus segera kepada IC dan mengurangkan kesan gangguan turun naik arus IC pada Kuasa. Di sini, C2 memainkan peranan sebagai kapasitor penyahgandingan.

3. Mengapa menggunakan dua kapasitor?

Kembali kepada soalan yang dinyatakan pada permulaan artikel ini, mengapa menggunakan dua kapasitor 0.1uF dan 0.01uF?

Formula pengiraan untuk impedans kapasitor dan reaktans kapasitif adalah seperti berikut:

2. Pintasan dan penyahgandingan dalam litar

Seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah, bekalan kuasa DC Kuasa membekalkan kuasa kepada IC cip, dan dua kapasitor dimasukkan ke dalam litar.

Reaktans kapasitif adalah berkadar songsang dengan nilai frekuensi dan kemuatan. Semakin besar kapasitansi dan semakin tinggi frekuensi, semakin kecil reaktans kapasitif. Ia boleh difahami dengan mudah bahawa lebih besar kapasitansi, lebih baik kesan penapisan.

Jadi dengan pintasan kapasitor 0.1uF, bukankah satu pembaziran untuk menambah kapasitor 0.01uF?

Sebenarnya, untuk kapasitor tertentu, ia adalah kapasitif apabila frekuensi isyarat lebih rendah daripada frekuensi resonans sendiri, dan induktif apabila frekuensi isyarat lebih tinggi daripada frekuensi resonans sendiri.

Apabila dua kapasitor 0.1uF dan 0.01uF disambung secara selari, ia adalah bersamaan dengan meluaskan julat frekuensi penapisan.