Varför sätter PCBA elektroniska ingenjörer alltid två 0,1uF och 0,01uF kondensatorer i kretsen?

Vi måste förstå varförPCBelektronikingenjörer sätter två kondensatorer i kretsen. Först måste vi förstå begreppen bypass och frikoppling.

1. Förbikoppling och frånkoppling

Bypass-kondensator och avkopplingskondensator är vanliga begrepp i kretsar, men det är inte lätt att förstå dem.

För att förstå dessa två ord måste vi gå tillbaka till den engelska kontexten.

Bypass betyder att ta en genväg på engelska, och det betyder också detsamma i kretsen, som visas i figuren nedan.

Couple betyder ett par på engelska, vilket utvidgas till parning och koppling. Om signalen i system A orsakar signalen i system B, så sägs det att koppling sker mellan A- och B-system (Coupling), som visas i figuren nedan. Och frikoppling innebär att försvaga denna koppling.

1) Bypass

Om strömmen störs är det vanligtvis en högfrekvent störningssignal, vilket kan göra att IC:n inte fungerar korrekt.

Anslut en kondensator C1 parallellt nära Power, eftersom kondensatorn är öppen krets till DC och har låg resistans mot AC.

Den högfrekventa störningssignalen flödar tillbaka till marken genom C1, och störsignalen som skulle ha passerat genom IC:n tar en genväg till GND genom kondensatorn. Här är C1 rollen för bypass-kondensatorn.

2) Frikoppling

Eftersom den integrerade kretsens driftfrekvens i allmänhet är hög, kommer en stor strömfluktuation att genereras på strömförsörjningskabeln när IC startar eller växlar driftsfrekvensen. Denna interferenssignal återkopplas direkt till strömmen och får den att fluktuera.

Anslut en kondensator C2 parallellt nära VCC-strömförsörjningsporten på IC, eftersom kondensatorn har en energilagringsfunktion, kan den ge momentan ström till IC och minska påverkan av IC-strömfluktuationsstörningar på strömmen. Här spelar C2 rollen som en frånkopplingskondensator.

3. Varför använda två kondensatorer?

Tillbaka till frågan som nämndes i början av denna artikel, varför använda två kondensatorer på 0,1uF och 0,01uF?

Beräkningsformlerna för kondensatorimpedans och kapacitiv reaktans är följande:

2. Bypass och frånkoppling i kretsen

Som visas i figuren nedan förser DC-strömförsörjningen ström till chipets IC, och två kondensatorer är inbyggda i kretsen.

Kapacitiv reaktans är omvänt proportionell mot frekvensen och kapacitansvärdet. Ju större kapacitans och ju högre frekvens, desto mindre kapacitiv reaktans. Det kan enkelt förstås att ju större kapacitans, desto bättre filtreringseffekt.

Så med en 0,1uF kondensatorbypass, är det inte slöseri att lägga till en 0,01uF kondensator?

Faktum är att för en specifik kondensator är den kapacitiv när signalfrekvensen är lägre än dess självresonansfrekvens, och induktiv när signalfrekvensen är högre än dess självresonansfrekvens.

När två kondensatorer på 0,1uF och 0,01uF är parallellkopplade, motsvarar det att bredda filtreringsfrekvensområdet.