Ταχυδρομείο:info@anke-pcb.com
Whatapp/WeChat: 008618589033832
Skype: Sannyduanbsp
Ποιος είναι ο σκοπός των πολλαπλών πυκνωτών σε ένα τσιπΤροφοδοσίαΚαρφίτσες;
Ως μηχανικοί ηλεκτρονικών, είναι γνωστό ότι οι πυκνωτές γενικά εξυπηρετούν τέσσερις βασικές λειτουργίες: αποσύνδεση, σύζευξη (μπλοκάρισμα DC, επιτρέποντας ταυτόχρονα να περάσουν AC), φιλτράρισμα και αποθήκευση ενέργειας. Σήμερα, θα επικεντρωθώ στην εξήγηση της λειτουργίας αποσύνδεσης.
Κοινοί τύποι πυκνωτών αποσύνδεσης
Η παραπάνω εικόνα δείχνει ένα μερικό σχηματικό σχήμα μιας ελάχιστης διαμόρφωσης τροφοδοσίας του Microcontroller της σειράς STM32. Αυτή η MCU απαιτεί πέντε ράγες ισχύος 3,3V, οι οποίες συνήθως παρέχονται από LDO (ρυθμιστής χαμηλής απόρριψης), όπως το LM1117.
Γιατί οι πυκνωτές αποσύνδεσης είναι απαραίτητες
Ενώ το LDOS παρέχει γενικά πιο σταθερές τάσεις σε σύγκριση μεΜετατροπείς DC-DC(π.χ. το TPS5430), ακόμη και οι τάσεις που παρέχονται από LDO μπορούν να παρουσιάσουν αστάθεια για τσιπ υψηλής απόδοσης. Για να το αντιμετωπίσουμε, τοποθετούμε πυκνωτές αποσύνδεσης κοντά στις καρφίτσες τροφοδοσίας του τσιπ. Αυτοί οι πυκνωτές απορροφούν θόρυβο εναλλασσόμενου ρεύματος υψηλής συχνότητας από την παροχή ρεύματος, εκτρέφοντάς το στη γείωση, εξασφαλίζοντας έτσι το τσιπ να λαμβάνει μια σταθερή και αξιόπιστη τάση DC. Για βέλτιστη απόδοση, οι πυκνωτές αποσύνδεσης πρέπει να τοποθετηθούν όσο το δυνατόν πιο κοντά στις καρφίτσες του τσιπ.
Γιατί χρησιμοποιείται συνήθως ένας πυκνωτής 0,1μF;
Όταν μελετάμε την ακεραιότητα της ενέργειας, αναλύουμε συχνά τον πυκνωτή όπως με αυτόν τον τρόπο, σε χαμηλότερες συχνότητες, ο πυκνωτής λειτουργεί κυρίως ως φίλτρο. Ωστόσο, καθώς αυξάνεται η συχνότητα, το επαγωγικό συστατικό του πυκνωτή γίνεται σημαντική και τελικά κυριαρχεί. Πέρα από ένα συγκεκριμένο όριο συχνότητας, η αποτελεσματικότητα του φιλτραρίσματος του πυκνωτή μειώνεται. Αυτό σημαίνει ότι στουψηλές συχνότητες, ο πυκνωτής δεν συμπεριφέρεται πλέον ως "καθαρός" πυκνωτής. Τα πραγματικά χαρακτηριστικά φιλτραρίσματος ενός πυκνωτή απεικονίζονται στην παρακάτω καμπύλη:
Από την καμπύλη, το ιδανικό φιλτράρισμα εμφανίζεται στο χαμηλότερο σημείο τουαντίστασηκαμπύλη (ελάχιστη αντίσταση). Ωστόσο, καθώς αυξάνεται η συχνότητα, ένας πυκνωτής 0,1μF γίνεται λιγότερο αποτελεσματικός σε σύγκριση με έναν πυκνωτή 0,01μF. Σε ακόμη υψηλότερες συχνότητες, απαιτούνται μικρότερες τιμές χωρητικότητας (π.χ. 0.001μF) για το βέλτιστο φιλτράρισμα.
Λύση: παράλληλοι πυκνωτές
Για να αντιμετωπιστεί αυτός ο περιορισμός, πολλά σχέδια κυκλώματος χρησιμοποιούν πολλαπλούς πυκνωτές παράλληλα με διαφορετικές τιμές χωρητικότητας. Συνδυάζοντας τους πυκνωτές ποικίλων τιμών, επεκτείνεται η αποτελεσματική περιοχή συχνοτήτων φιλτραρίσματος, εξασφαλίζοντας την καλύτερη καταστολή του θορύβου σε ένα ευρύτερο φάσμα. Αυτή η προσέγγιση επιτρέπει τη βελτίωση της απόδοσης φιλτραρίσματος σε ένα ευρύτερο φάσμα συχνοτήτων.
Shenzhen Anke PCB Co., Ltd
Χρόνος δημοσίευσης: Μαρ-07-2025
