Я знайшов багато дискусій щодо байпасних конденсаторів та їх призначення. Зазвичай вони виходять у вигляді пари 0,1uF та 10uF. Чому це має бути пара? Хтось має хорошу посилання на папір чи статтю, чи міг би дати хороше пояснення? Я хотів би ознайомитись з невеликою теорією про те, чому ДВА та мета кожного.
Відповіді:
Реальні конденсатори мають індуктивність і опір. Завданням байпасного конденсатора є швидке реагування на перехідні струми для підтримки стабільної напруги. Індуктивність і опір ряду протилежні цілі.
імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab
Зі збільшенням струму через конденсатори напруга над резисторами збільшується за законом Ома. Це суперечить цілі підтримки стабільної напруги. Зі зміною струму через конденсатор напруга на індукторах також змінюється (пам’ятайте: ), знову протиріч цілі.
Поставивши конденсатори паралельно, ємності додаються. Зазвичай це добре, оскільки більша ємність чинить опір зміні напруги сильніше.
При цьому паралельні опори чи індуктивності ефективно знижуються. Ефективна індуктивність (опори подібні) цієї схеми є
So, parallel capacitors increase the things you want (capacitance) and decrease the things you don't want (inductance, resistance).
Also, low valued capacitors, by virtue of their smaller size, tend to have lower inductance and are therefore more suited to higher frequency operation.
Звичайно, це працює лише до певної міри, адже будь-який реальний спосіб паралельно підключити конденсатори додає індуктивності. У якийсь момент дорогою до додаткового конденсатора додається достатня індуктивність, що не принесе користі. Отримання макета саме для мінімізації індуктивності є важливою частиною високочастотної схеми. Погляньте на всі конденсатори навколо процесора, щоб отримати ідею. Тут ви можете бачити багатьох у центрі розетки, а ще в нижній частині плати ще більше, що не видно:
http://www.ti.com/lit/an/scba007a/scba007a.pdf
Ви побачите великий конденсатор, який називається "банком" або "об'ємним" конденсатором. Менші - це, звичайно, також «обхідні» конденсатори. Основна ідея полягає в тому, що в реальному світі паразитичний конденсатор не є ідеальним. Ваш "банківський" конденсатор допоможе в перехідному режимі живлення (зміни в реальній зміні струму), але через проблеми в реальному світі, якщо радіочастотний шум (EMI) потрапить на лінію, менший обхідний конденсатор дозволить цьому шуму коротко заземлитися перед ним потрапляє до вашого ІС. Крім того, обидва ці конденсатори допоможуть придушити перехідні перемикачі, а також покращити ізоляцію міжсхем.
Незважаючи на те, що фізика однакова, термінологія змінюється на їх функції. "Банківські" конденсатори "дають" трохи доплати (як банк зарядки). "Обхідні" дозволяють шуму обходити ваш ІС, не завдаючи шкоди сигналу. "Згладжуючі" конденсатори зменшують пульсацію живлення. "Роз'єднані" конденсатори ізолюють дві частини ланцюга.
Отже, на практиці ви ставите банківську шапку поруч із обхідною кришкою, і там є ваші 10uF та 0,1uF. Але два - просто довільне. У вас на дошці є якийсь РФ? Можливо, вам знадобиться і 1nF кришка.
Простий приклад імпедансу реального світу можна побачити на цій фотографії. Ідеальною шапочкою буде просто великий нахил вниз назавжди. Однак менші кришки краще на більш високих частотах в реальному світі. Отже, ви укладаєте ДВОЙ (або ТРИ, або ЗАРАЗ) багато поруч, щоб отримати найменший загальний опір.
Я, проте, прочитав суперечливі думки з цього приводу, кажучи, що саморезонанс між ними насправді створює ВИСОКИЙ імпеданс на певних частотах і цього слід уникати, але це вже для іншого питання.
Спробую сказати це трохи простіше.
Менші ковпачки називаються байпасними ковпачками, але їх основне призначення - боротьба з високими частотами. Вони повинні бути невеликими, щоб швидко розряджатись і заряджатись у відповідь на те, як часто входять шипи.
Більші кришки називаються об'ємними ковпаками, і вони мають справу з більшими струмовими коливаннями. Головним чином, якщо ви раптово покладете величезний вантаж на рейку, вам знадобляться більші ковпачки, які допоможуть поставити новий вантаж.
Крім того, наявність двох конденсаторів також допомагає знизити їх еквівалентний опір серії (ESR), атрибут, який змінюється у спадок, і це стає особливо важливим при створенні бортових джерел живлення.