Unterschiede zwischen Bypass- und Entkopplungskondensatoren

Die Begriffe „Bypass -Kondensator“ und „Entkopplungskondensator“ werden austauschbar verwendet, obwohl es eindeutige Unterschiede zwischen ihnen gibt.

Lassen Sie uns zunächst den Kontext verstehen, in dem die Notwendigkeit einer Umgehung erfolgt. Wenn Sie ein aktives Gerät mit Strom versorgen, ist die Hauptanforderung, dass der Eintrittspunkt der Stromversorgung („Power Rail“) eine so niedrige Impedanz (relativ zum Boden) ist (vorzugsweise Null Ohm, obwohl dies in der Praxis niemals erreicht werden kann). Diese Anforderung sorgt für die Stabilität der Schaltung.

Der Bypass -Kondensator („Bypass“) hilft uns, diese Anforderung zu erfüllen, indem wir die unerwünschte Kommunikation a einschränken a.k.A. Das „Rauschen“, das von der Stromleitung zur betreffenden elektronischen Schaltung ausgeht. Ein an der Stromversorgung erscheinender Fehler oder jeder Rauschen wird sofort in den Chassis -Boden („GND“) umgangen und verhindert, dass sie in das System eintreten, daher der Namensbypass -Kondensator.

Für verschiedene Geräte innerhalb eines elektronischen Systems oder für verschiedene Komponenten innerhalb derselben integrierten Schaltung („IC“) unterdrückt der Bypass-Kondensator das Inter-System- oder Intra-System-Rauschen. Diese Situation ergibt sich aus der Gemeinsamkeit in Form einer gemeinsamen Stromversand.  Unnötig zu erwähnen, dass bei allen Betriebsfrequenzen der Einfluss von Rauschen enthalten sein sollte.

In Bezug auf ihren physischen Standort im Design werden Bypass -Kondensatoren in der Nähe der Netzteile und der Stromversorgungsstifte der Stecker platziert. Diese Kappen ermöglichen den Wechselstrom („AC“), um den Gleichstrom („DC“) innerhalb des aktiven Blocks durchzugehen und aufzusetzen.

Feige. 1: Grundlegende Implementierung eines Bypass -Kondensators

Wie gezeigt in Feige. 1, Die einfachste Form des Bypass -Kondensators ist eine Kappe, die direkt mit der Stromquelle („VCC“) und mit GND verbunden ist. Die Art der Verbindung ermöglicht es der Wechselstromkomponente von VCC, an GND zu gelangen. Die Kappe wirkt wie eine Reserve von Strom. Der geladene Kondensator hilft dabei, alle "Dips" im Spannungs -VCC zu füllen, indem er seine Ladung freigibt, wenn die Spannung sinkt. Die Größe des Kondensators bestimmt, wie groß ein "Dip" erfüllt kann. Je größer der Kondensator ist, desto größer ist der plötzliche Spannungsabfall, den der Kondensator verarbeiten kann. Typische Werte von Kondensator sind .1UF -Kondensator und .01UF.

In Bezug auf die Frage, wie viele Bypass -Kondensatoren in einem Design verwendet werden müssen, ist die Daumenregel so viele wie die Anzahl der ICs im Design. Wie bereits erwähnt, ist die Bypass -Kappe so direkt mit den VCC- und GND -Stiften verbunden. Während die Verwendung so viele Bypass -Kondensatoren wie Overkill klingen, hilft uns dies im Wesentlichen, die Zuverlässigkeit des Designs zu garantieren. Es ist alltäglich für Designs geworden.

Entkopplungskondensatoren („Dekap“) dagegen werden verwendet.

In Wirklichkeit ist die Entkopplung eine raffinierte Version des Umgangs. Aufgrund der begrenzten Einschränkungen von Bypassing bei der Erstellung der idealen Spannungsquelle ist häufig die „Entkopplung“ oder die Isolierung benachbarter Rauschquellen erforderlich. Ein Entkopplungskondensator wird verwendet, um die DC -Spannung und die Wechselspannung zu trennen, und befindet sich als solche zwischen dem Ausgang einer Stufe und dem Eingang der nächsten Stufe.

Entkopplungskondensatoren werden tendenziell polarisiert und fungieren hauptsächlich als Ladungseimer. Dies hilft, das Potenzial in der Nähe der jeweiligen Leistungsstifte der Komponenten aufrechtzuerhalten. Dies wiederum verhindert, dass das Potenzial unter der Versorgungsschwelle abfällt, wenn die Komponenten (en) mit erheblicher Geschwindigkeit oder immer dann auf der Platine umschaltet werden, wenn sich gleichzeitig umschaltet. Letztendlich senkt dies die Nachfrage nach zusätzlicher Leistung der Stromversorgung.

Ein Bypass -Kondensator hat normalerweise die Form eines Shunt -Kondensators Feige. 2. Die Entkopplung vervollständigt den implizierten Teil des Netzwerks (LC) (RC "(LC): das Serienelement wie in einem Tiefpassfilter.

Feige. 2: Grundlegende Implementierung eines Entkopplungskondensators

Die Entkopplung kann auch durch die Verwendung eines Spannungsreglers anstelle des LC -Netzwerks erreicht werden, wie in gezeigt Feige. 3.

Feige. 3: Verwendung des Spannungsreglers als Ersatz für einen Entkopplungskondensator