Чому електронні інженери PCBA завжди встановлюють у схему два конденсатори 0,1 мкФ і 0,01 мкФ?

Треба зрозуміти чомуPCBінженери-електронники вставили в схему два конденсатори. По-перше, нам потрібно зрозуміти поняття обходу та розв’язки.

1. Обхід і розв'язка

Байпасний конденсатор і розв’язувальний конденсатор є звичайними поняттями в схемах, але їх нелегко зрозуміти.

Щоб зрозуміти ці два слова, ми повинні повернутися до англійського контексту.

Обхід англійською мовою означає ярлик, і це також означає те саме в ланцюзі, як показано на малюнку нижче.

Couple означає пару в англійській мові, що розширено на pairing і coupling. Якщо сигнал у системі A викликає сигнал у системі B, то кажуть, що між системами A та B виникає зв’язок (з’єднання), як показано на малюнку нижче. А роз’єднання означає послаблення цього зв’язку.

1) Обхід

Якщо джерело живлення перешкоджає, це, як правило, високочастотний сигнал перешкод, який може спричинити неправильну роботу мікросхеми.

Підключіть конденсатор C1 паралельно біля джерела живлення, оскільки конденсатор розімкнутий ланцюг до постійного струму та має низький опір змінному струму.

Високочастотний сигнал перешкод повертається на землю через C1, а сигнал перешкод, який пройшов би через мікросхему, переходить до GND через конденсатор. Тут C1 виконує роль байпасного конденсатора.

2) Відокремлення

Оскільки робоча частота інтегральної схеми, як правило, висока, коли IC запускає або перемикає робочу частоту, на дроті джерела живлення буде створено велике коливання струму. Цей сигнал перешкод буде безпосередньо зворотним зв’язком із джерелом живлення та спричинить його коливання.

Підключіть конденсатор C2 паралельно біля порту джерела живлення VCC мікросхеми, оскільки конденсатор має функцію накопичення енергії, він може забезпечити миттєвий струм для мікросхеми та зменшити вплив коливань струму мікросхеми на живлення. Тут С2 грає роль розв'язуючого конденсатора.

3. Для чого використовують два конденсатори?

Повернемося до питання, згаданого на початку цієї статті, навіщо використовувати два конденсатори 0,1 мкФ і 0,01 мкФ?

Формули розрахунку імпедансу конденсатора та ємнісного реактивного опору такі:

2. Обхід і розв'язка в схемі

Як показано на малюнку нижче, джерело живлення постійного струму подає живлення на мікросхему IC, а в схему включено два конденсатори.

Ємнісний реактивний опір обернено пропорційний частоті та значенню ємності. Чим більше ємність і вища частота, тим менше ємнісний опір. Можна просто зрозуміти, що чим більша ємність, тим кращий ефект фільтрації.

Тож із байпасом конденсатора ємністю 0,1 мкФ чи не марно додавати конденсатор 0,01 мкФ?

Фактично, для конкретного конденсатора він є ємнісним, коли частота сигналу нижча за його саморезонансну частоту, і індуктивним, коли частота сигналу вища за його саморезонансну частоту.

Паралельне з’єднання двох конденсаторів 0,1 мкФ і 0,01 мкФ еквівалентно розширенню частотного діапазону фільтрації.