Кондензатор у круговима: Објашњено спајање, раздвајање и обилазница

Кондензатори су мали делови у кругу који помажу да ствари буду глатко.Они блокирају или пролазе сигнале, смањују буку и држе напон стабилан.У овом чланку ћете сазнати око три уобичајене врсте спојница, раздвајања и заобилазака кондензатора и како помажу вашем кругу.

Каталог

Преглед капацитета спојница

Слика 1: Спојни кондензатори

Спојни кондензатори играју виталну улогу у обради сигнала омогућавањем наизменичних струја (АЦ) сигнала за пролазак током блокирања директне струје (ДЦ).Ово осигурава да нивои ДЦ пристраности различитих фаза круга не утиче када се сигнали преносе између њих.Без спојних кондензатора, нежељени ДЦ напон могло би да пребаци рад на транзисторима или ОП-АМП-у, потенцијално доводећи до изобличења или квара.

Примјене кондензатора кондензатора

• Користи се у аудио појачаловима за пролазак аудио сигнала између фаза

• Дозволи пренос сигнала наизменичног сигнала у круговима радио фреквенције (РФ)

• Блокирајте ДЦ оффсет у аналогним комуникацијским линијама

• Одвојите сигнал и снаге у мешовитим сигналним круговима

• Сензори интерфејса са улазима микроконтролера

• Помоћ у импеданцији која се подударају у РФ далеководима

• Користи се у улазним фазама аналогног до дигиталног претварача (АДЦ) за изоловање ДЦ пристраности

Преглед кондензатора за раздвајање

Слика 2: Одређивање кондензатора

Кондензатори за одлагање помажу да напајање држе стабилно за електронске дијелове попут микроконтролера и дигиталних чипова.Када се ови компоненти брзо укључе и искључују, могу проузроковати нагле промене у струју, што би могло довести до капи напона или електричном буком.Кондензатор за раздвајање корака брзо ослобађање или складиштење мале количине струје да би се изгладио ове промене.Ово држи стабилан ниво напона, помаже чипу како правилно, и смањује шансе за грешке или нежељене сигнале.

Укључивање апликација кондензатора

• Филтрирање напајања у микроконтролерима и дигиталним ИЦС

• смањење буке у круговима велике брзине

• Стабилизација напона у сензору и аналогним круговима

• СУПРЕССИЈА ЕМИ на ПЦБ-у и комуникационим уређајима

• Локално складиштење енергије за интегрисане кругове

• Спречавање склопа напона током наглих тренутних захтева

• Подршка стабилном раду у компонентима осетљивим на снагу

Предност коришћења кондензатора за раздвајање

• држи напон стабилно током промена наглог оптерећења

• Смањује високу фреквенцију буке у далеководима

• Штити ИЦС од напонских бакала и пропуста

• Побољшава општи поузданост круга

• Снижава електромагнетску сметњу (ЕМИ)

• Помаже у спречавању грешака података у дигиталним системима

• Појачава перформансе у круговима велике брзине

Преглед прегледа бајпаситора

Слика 3: Обилазни кондензатори

Обилазни кондензатори помажу у одржавању високофреквентне буке далеко од важних делова круга.Они дају то шум директно путање до земље, тако да не достигне осетљиве компоненте.Ово помаже да круг остане стабилан и ради онако како би требало.Иако су заобилазни кондензатори слични одјављивању кондензатора, користе се за руковање брзим, високим фреквенцијским сигналима.Често ћете их наћи у близини игле за напајање чипова на којима тихо филтрирају додатну буку у позадини.

Заобилазна кондензаторска апликација

• Филтрирање сочине високог фреквенције у водоводама

• Стабилизујући напон за микроконтролере и логичке ИЦС

• Подршка чистом операцији у РФ и комуникационим круговима

• Смањивање ЕМИ-ја у дигиталним системима велике брзине

• Постављен у близини ПИН-ова и за заштиту осетљивих компоненти

• побољшање квалитета сигнала у аналогним и мешовитим сигналним круговима

Предности коришћења бајпасијских кондензатора

• Уклања буку са високим фреквенцијама из далеководинских линија

• Штити осетљиве компоненте са интерференција сигнала

• Помаже у одржавању стабилног напона у брзо пребацивању кругова

• Смањује електромагнетно сметње (ЕМИ)

• Побољшава укупне перформансе и поузданост круга

• Чува чишћење напајања за аналогне и дигиталне делове

Водич за одабир вредности кондензатора

Тип кондензатора	Типични опсег вредности	Главна сврха	Фреквенцијски циљ
Спојница	10нф - 1μФ	Проћи наизменичне сигнале, блокирајте ДЦ између фаза	Зависи од пропусности сигнала
Раздвајање	100нф - 10 μФ	Стабилизовати напон током промена оптерећења	Средњофтерски бука за напајање
Обилазни	0.01μФ - 100НФ	Филтрирајте високу фреквенцију буке на земљу	Мешање високог фреквенције АЦ

Правилно постављање и распоред кондензатора

Поставите кондензаторе у близини иц игле

Држите раздвајање и заобилазни кондензатори што је могуће ближе ВЦЦ-у и ГНД иглема интегрисаног круга да бисте смањили отпор и индуктивност на путу.

Користите кратке и широке трагове

Кратки, широки трагови нижа импеданција и побољшати ефикасност кондензатора за високу фреквенцију буке.

Минимизирање подручја петље

Држите петљу коју формира кондензатор, ПИН-а и приземље малим да би се смањило ЕМИ и буке.

Избегавати дугачко вијеће

Ако користите Виас да се повежете на тло или моћне авионе, држите их кратким и минимизирајте број да бисте смањили индуктивне ефекте.

Користите основе и моћне авионе

Чврсти тло и моћи, побољшавају повратне стазе и нижу импедансу, што кондензатори чини ефикаснијим у филтрирању.

Групни кондензатори по функцији

Поставите сличне кондензаторе у истом региону ПЦБ-а за лакши распоред и доследне перформансе.

Користите више вредности кондензатора паралелно

Постављање кондензатора са различитим вредностима у паралелно помаже у покривању ширег фреквенцијског опсега за боље филтрирање.

Држите аналогне и дигиталне кондензаторе одвојене

Изолирање аналогног и дигиталног раздвајања да спречи дигитални шум да утиче на аналогне перформансе.

Напредне технике распореда за смањење буке

Користите млевени авион под великим сигналима

Додавање континуиране основне равнине испод сигналних трагова смањује подручје петље и снижава зрачену буку.

Избегавајте углове трага од 90 степени

Користите углове од 45 степени или закривљене трагове да бисте умањили рефлексије сигнала и одржавали интегритет сигнала.

Пут велике брзине сигнала далеко од бучних подручја снаге

Држите осетљиве трагове даље од пребацивања регулатора или бучних компоненти енергије како би се избегло сметње.

Одвојени аналогни и дигитални тло

Користите различите копнене зоне за аналогне и дигиталне склопове, повезујући их на једној тачки за контролу спојнице буке.

Користите шивење кондензатора између земаљских авиона

Поставите мале кондензаторе између земаљских авиона како би се пружила стаза са ниским импеданцијом за високофреквентне струје.

Имплементирајте трагове чувара за критичне сигнале

Додајте уземљене страже у траговима упоредо са осетљивим линијама да бисте их заштитили од спољне буке.

Користите феритне перлице на далеководима

Поставите феритне перлице у серију са далеководима за филтер буке високог фреквенције пре него што достигне осетљиве компоненте.

Избегавајте цроссталк правилним размаком у траговима

Одржавајте довољно удаљености између сигналних линија да бисте смањили капацитивни и индуктивни спојница.

Уобичајене грешке да се избегну у кондензаторима

Грешка	Зашто је то проблем
Користећи погрешну вредност кондензатора	Може довести до лошег филтрирања, нестабилности или изобличење сигнала
Стављање кондензатора предалеко од ИЦ игле	Повећава импеданцију стазе, смањење ефикасност
Коришћење само једне вредности кондензатора	Ограничава покривеност фреквенцијских опсега за буку филтрирање
Заборављајући да повежете кондензаторе на чврсту звати	Доводи до лошег усељења и смањења буке перформансе
Игнорирање рејтинга напона	Може проузроковати квар или квар кондензатора Под нормалном радом
Спецификације температуре и толеранције	Резултати у дрифт или непоузданим перформансама у Варирајући услови
Аналогни и дигитални капици за мешање и дигитални раздвајање	Омогућује дигитални шум да се омета осетљиви аналогни сигнали
Ослањајући се само на једног великог кондензатора	Велике капице можда брзо не одговарају брзо пролазници
Користећи виас претерано у стазама кондензатора	Додаје нежељену индуктивност која смањује перформансе високог фреквенције

Закључак

Спој, раздвајање и заобилазни кондензатори сваки имају посао који треба да ураде.Помажу сигналама вашег пролаза, останите стабилни и блокирају буку.Одабир правог и стављања исправно постављајте свој дизајн поузданијима и чистији.