Unterschiede zwischen Bypass- und Entkopplungskondensatoren

verstehen. Die Begriffe "Bypass-Kondensator" und "Entkopplungskondensator" werden synonym verwendet, obwohl zwischen ihnen deutliche Unterschiede bestehen.

Lassen Sie uns zuerst den Kontext verstehen, in dem die Notwendigkeit der Umgehung entsteht. Wenn ein aktives Gerät mit Strom versorgt wird, besteht die Hauptanforderung darin, dass der Eintrittspunkt der Stromversorgung ("Stromschiene") eine möglichst niedrige Impedanz (gegenüber Masse) ist (vorzugsweise Null Ohm, obwohl dies in der Praxis niemals erreicht werden kann). Diese Anforderung gewährleistet die Stabilität der Schaltung.

Der Bypass-Kondensator ("Bypass") hilft uns, diese Anforderung zu erfüllen, indem die unerwünschten Kommunikationen eingeschränkt werden. k. ein. das "Rauschen", das von der Stromleitung zu der betreffenden elektronischen Schaltung ausgeht. Jeder Störimpuls oder jedes Geräusch, das auf der Stromleitung erscheint, wird sofort in die Gehäusemasse ("GND") umgeleitet und somit daran gehindert, in das System einzudringen, daher der Name Bypass-Kondensator.

Bei verschiedenen Geräten innerhalb eines elektronischen Systems oder für verschiedene Komponenten innerhalb desselben integrierten Schaltkreises ("IC") unterdrückt der Bypass-Kondensator systeminternes oder systeminternes Rauschen. Diese Situation ergibt sich aus der Gemeinsamkeit in Form einer gemeinsamen Power-Mail. Es ist unnötig zu sagen, dass bei allen Betriebsfrequenzen die Auswirkungen von Lärm enthalten sein sollten.

Soweit es ihre bauliche Lage betrifft, sind Bypasskondensatoren in der Nähe der Stromversorgungen und der Stromversorgungspins der Steckverbinder angeordnet. Diese Kappen ermöglichen den Durchgang von Wechselstrom ("AC") und die Aufrechterhaltung von Gleichstrom ("DC") innerhalb des aktiven Blocks.

Abb. 1: Grundlegende Implementierung eines Bypass-Kondensators

Wie in Abb. 1 , die einfachste Form des Bypass-Kondensators ist eine Kappe, die direkt mit der Stromquelle ("VCC") und mit GND verbunden ist. Aufgrund der Art der Verbindung kann die Wechselspannungskomponente von VCC auf GND übertragen werden. Die Kappe wirkt wie eine Reserve von Strom. Der geladene Kondensator hilft dabei, irgendwelche "Einbrüche" in der Spannung VCC zu füllen, indem er seine Ladung freigibt, wenn die Spannung abfällt. Die Größe des Kondensators bestimmt, wie groß ein "Dip" sein kann. Je größer der Kondensator ist, desto größer ist der plötzliche Spannungsabfall, den der Kondensator bewältigen kann. Typische Werte des Kondensators sind. 1uF Kondensator und. 01uF.

Zur Frage, wie viele Bypass-Kondensatoren in einem Design verwendet werden müssen, ist die Daumenregel so groß wie die Anzahl der ICs im Design. Wie bereits erwähnt, ist die Bypass-Kappe so direkt mit den VCC- und GND-Pins verbunden. Bei der Verwendung von vielen Bypass-Kondensatoren klingt das im Prinzip wie Overkill, was uns hilft, die Zuverlässigkeit des Designs zu gewährleisten.Es ist für Konstruktionen üblich geworden, DIP-Sockel zu verwenden, bei denen die Bypass-Kappen eingebaut sind, wenn die Anzahl der Kondensatoren pro Quadratzoll einen bestimmten Schwellenwert erreicht.

Andererseits werden Entkopplungskondensatoren ("Decap") verwendet, um zwei Stufen einer Schaltung zu isolieren, so dass diese zwei Stufen keine Gleichstromwirkung aufeinander ausüben.

In Wirklichkeit ist die Entkopplung eine verfeinerte Version der Umgehung. Wegen der begrenzten Begrenzungen der Umgehung bei der Erzeugung der idealen Spannungsquelle ist oft die "Entkopplung" oder die Isolierung benachbarter Störquellen erforderlich. Ein Entkopplungskondensator wird verwendet, um die Gleichspannung und die Wechselspannung zu trennen, und liegt somit zwischen dem Ausgang einer Stufe und dem Eingang der nächsten Stufe.

Entkopplungskondensatoren neigen dazu, polarisiert zu sein und wirken hauptsächlich als Ladungsschaufeln. Dies hilft, das Potential in der Nähe der jeweiligen Leistungsstifte der Komponenten aufrechtzuerhalten. Dies wiederum verhindert, dass das Potential unter die Versorgungsschwelle abfällt, wenn die Komponente (n) mit beträchtlichen Geschwindigkeiten schaltet oder wenn gleichzeitig ein Schalten auf der Platine stattfindet. Letztendlich reduziert dies die Nachfrage nach zusätzlicher Energie von den Stromversorgungen.

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

Abb. 2: Grundlegender Aufbau eines Entkopplungskondensators

Die Entkopplung kann auch durch Verwendung eines Spannungsreglers anstelle des LC - Netzwerks erfolgen, wie in Abb. 3.

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