У чому полягає розв'язка конденсатора біля резервуара конденсатора?

Я бачив деякі схеми, де використовується конденсатор роз'єднання, а також конденсатор резервуара, як це (C4 і C5):

Я читав про роз'єднання конденсаторів, і для мене це виглядає так, ніби вони призначені для усунення невеликих коливань напруги живлення. Тоді я подумав - чи не це було і в пластовому конденсаторі ? Чому резервуарний конденсатор не міг би відфільтрувати малі коливання, якщо він здатний відфільтрувати великі коливання?

Тож я відчуваю, що в мене тут є основне непорозуміння. Яка мета роз'єднання конденсатора поруч із конденсатором резервуару, коли ми припускаємо, що ми розміщуємо обидва однаково близько до споживаючої частини? Або є єдиною перевагою конденсатора для роз'єднання, що він менший і тому може бути легше розміщений ближче до енергоспоживаючої частини?

Найбільш вірогідна причина, чому це робиться, полягає в тому, що в реальному житті конденсатори не мають нескінченної пропускної здатності. Як правило, чим більша ємність конденсатора, тим менше він зможе реагувати на високі частоти, тоді як малозначні конденсатори краще реагують на більш високі частоти, як це видно на графіку нижче. Використання двох конденсаторів різної величини разом робиться для покращення реакції фільтрації.

Як ви кажете, кришка роз'єднання та кришка силового резервуара є двома різними цілями. Ви вірні в тому, що кришка для роз'єднання повинна бути фізично близькою до споживача потужності, яку вона відокремлює. Об'ємна кришка може бути в будь-якій точці мережі живлення, оскільки вона працює з струмами низької частоти.

Однак неправильне припущення, яке ви робите, передбачає, що схематичне розміщення передбачає фізичне розміщення. Це не так. У гарній схемі буде деякий натяк на фізичне розміщення. У цьому випадку ми не можемо сказати, чи є конденсатор роз'єднання (C5) фізично поблизу IC1 (де він повинен бути) чи ні.

Особисто я би не малював схематично таким чином саме з цієї причини, і вважаю, що робити це безвідповідально. Однак програмне забезпечення для схематичного захоплення генерує той самий чистий список у будь-якому випадку, тому деталі дійсно залежать від розміщення. Без схеми компонування дошки ви просто не можете розпізнати. Зазвичай я малюю кришки для розв'язки фізично близько до їх частин, щоб натякнути, що це те, що я маю намір і що я подумав про це. Це одне питання, про яке я згадую, розповідаючи про те, як намалювати хороші схеми на https://electronics.stackexchange.com/a/28255/4512 .

На жаль, там дуже багато погано намальованих схем.

Коли два або більше конденсаторів роз'єднання різних значень використовуються паралельно, необхідно враховувати паралельний резонанс, який відбувається між двома мережами.

Клейтон Пол описав ці явища. Розглянемо паралельне з’єднання конденсаторів С1, С2 з різними значеннями та С1 >> С2 з паразитичними L1 і L2 приблизно однаковими L1 = L2 (мал. 1.А).

$f_1$$f_2$

$f_1$$f_1$

$f_2$$f_2$

$f_1 < f < f_2$

Тому можна зробити висновок, що розв'язка буде вдосконалена на частотах, що перевищують частоту, на якій обидві конденсаторні мережі є резонансними.
Розв'язка насправді буде гіршою на деяких частотах між цими двома резонансними частотами, через сплеск імпедансу, викликаний паралельною резонансною мережею, що погано.

Основна відмінність малих конденсаторів і великих електролітичних конденсаторів - це їх частотна характеристика. Електролітичні конденсатори мають низькі технічні характеристики для більш високих частот і можуть з часом вийти з ладу через стрес від високої частоти. У свою чергу, високі частоти, які електролітичний конденсатор лише частково фільтрує, цілком можуть знаходитись у верхньому звуковому діапазоні вашого підсилювача.

Невеликий конденсатор легко фільтрує високочастотний шум, але, звичайно, мало ефекту, коли мова йде про фільтрацію пульсацій мережевого живлення низької частоти.

Не всі конденсатори створюються однаковими ... Більший об'ємний конденсатор не може реагувати так швидко через ESR та ESL (Еквівалентний опір серії та індуктивність), який залежить від їх складання.

Звичайно, є можливість зблизитися, як ви згадуєте, але загалом хороша схема матиме об'ємніші, повільніші та більші ємності, чим далі ви відходите від схеми. відповідні частоти, з якими потрібно боротися, також падають, якщо це зроблено правильно.

Що обмежує малі роз'єднувальні ємності - це саморезонанс самого ковпачка та індуктивність провідних зв'язків у пакеті (знову залежно від упаковки).

Ця схема ієрархічного масштабування триває всередині ІС з критичними вузлами, що мають локальні конденсатори для подій на більш високих частотах. Звичайно, ці шапки зсередини - найдорожчі та найменші з усіх.