ความแตกต่างระหว่างตัวบายพาสและตัวเก็บประจุแบบแยกตัว ความแตกต่างระหว่าง

Anonim

คำว่า "ตัวเก็บประจุบายพาส" และ "decoupling capacitor" ใช้สลับกันได้แม้ว่าจะมีความแตกต่างกันอยู่

ตอนแรกเราต้องเข้าใจบริบทที่จำเป็นสำหรับการอ้อม เมื่อเปิดเครื่องอุปกรณ์ใด ๆ ที่ใช้งานอยู่ความต้องการที่สำคัญคือจุดเริ่มต้นของแหล่งจ่ายไฟ ("power rail") จะมีค่าอิมพีแดนซ์ต่ำ (เทียบกับพื้นดิน) เท่าที่จะเป็นไปได้ (ควรเป็นศูนย์โอห์มแม้ว่าจะไม่สามารถทำได้ในทางปฏิบัติ) ข้อกำหนดนี้จะทำให้เสถียรภาพของวงจร

ตัวบายพาส ("bypass") ช่วยให้เราสามารถตอบสนองความต้องการนี้ได้โดยการ จำกัด การสื่อสารที่ไม่พึงประสงค์ k"เสียง" ที่เล็ดลอดออกมาจากสายไฟไปยังวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่มีปัญหา ข้อผิดพลาดหรือเสียงรบกวนที่ปรากฏบนสายไฟจะถูกข้ามผ่านเข้าไปในพื้นแชสซี ("GND") โดยอัตโนมัติและทำให้ไม่สามารถเข้าสู่ระบบได้ดังนั้นจึงเป็นตัวเก็บประจุบายพาสชื่อ

สำหรับอุปกรณ์ต่างๆภายในระบบอิเล็กทรอนิกส์หรือส่วนประกอบต่างๆภายในวงจรรวมเดียวกัน ("IC") ตัวเก็บประจุบายพาสจะยับยั้งการรบกวนระหว่างระบบหรือภายในระบบ สถานการณ์นี้เกิดขึ้นเนื่องจากความคล้ายคลึงกันในรูปแบบจดหมายที่ใช้ร่วมกัน จำเป็นต้องพูดในทุกความถี่ปฏิบัติการผลกระทบของเสียงควรมีอยู่

ตำแหน่งทางกายภาพของพวกเขาในการออกแบบนั้นเกี่ยวข้องกับตัวเก็บประจุบายพาสอยู่ใกล้กับแหล่งจ่ายไฟและหมุดของขั้วจ่ายไฟ ฝาครอบนี้อนุญาตให้กระแสไฟฟ้าสลับ ("AC") ผ่านและรักษากระแสไฟตรง ("DC") ภายในบล็อกที่ใช้งานอยู่

รูป 1: การใช้งานเบื้องต้นของตัวเก็บประจุบายพาส

ดังแสดงใน รูปที่ 1 รูปแบบที่ง่ายที่สุดของตัวเก็บประจุบายพาสคือปลั๊กที่ต่อโดยตรงกับแหล่งจ่ายไฟ ("VCC") และ GND ลักษณะของการเชื่อมต่อจะทำให้คอมโพเนนต์ AC ของ VCC ผ่านไปยัง GND หมวกทำหน้าที่เหมือนสำรองของปัจจุบัน ตัวเก็บประจุที่ชาร์จไฟจะช่วยเติมแรงดันไฟฟ้า VCC ลงโดยการปล่อยประจุเมื่อแรงดันไฟฟ้าลดลง ขนาดของตัวเก็บประจุจะเป็นตัวกำหนดขนาดของจุ่มลงไปได้อย่างไร ตัวเก็บประจุที่มีขนาดใหญ่จะทำให้แรงดันไฟฟ้าลดลงอย่างฉับพลันที่ตัวเก็บประจุสามารถจัดการได้ ค่าทั่วไปของตัวเก็บประจุคือ ตัวเก็บประจุ 1uF และ. 01uF

สำหรับคำถามเกี่ยวกับจำนวนตัวเก็บประจุบายพาสที่ต้องใช้ในการออกแบบกฎนิ้วหัวแม่มือเป็นจำนวนเท่าของจำนวน IC ในการออกแบบ ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ฝาครอบบายพาสจึงเชื่อมต่อโดยตรงกับหมุด VCC และ GND ในขณะที่การใช้ตัวเก็บประจุบายพาสหลายตัวอาจฟังดูเหมือนการใช้พลังงานที่มากเกินไปสิ่งสำคัญคือช่วยให้เราสามารถรับประกันความน่าเชื่อถือในการออกแบบเป็นเรื่องธรรมดาสำหรับการออกแบบที่จะใช้ซ็อกเก็ต DIP ที่มีฝาครอบด้านข้างที่สร้างขึ้นเมื่อจำนวนตัวเก็บประจุต่อตารางนิ้วถึงเกณฑ์บางอย่าง

ตัวเก็บประจุแบบแยกตัว ("decap") ใช้ในการแยกวงจรสองช่วงของวงจรออกเพื่อให้ทั้งสองขั้นตอนไม่มีผลต่อแรงดันกระแสตรงต่อกัน

ในความเป็นจริงการแยกตัวเป็นรูปแบบการบายพาสที่ผ่านการกลั่น เนื่องจากข้อ จำกัด ในการสร้างแหล่งจ่ายไฟในอุดมคติของ bypassing ต้องใช้ "decoupling" หรือการแยกแหล่งกำเนิดเสียงรบกวนที่อยู่ติดกัน ตัวเก็บประจุแบบแยกอิสระใช้เพื่อแยกแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงและแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับดังนั้นจึงตั้งอยู่ระหว่างเอาท์พุทของขั้นตอนเดียวกับขาเข้าของขั้นตอนถัดไป

ตัวเก็บประจุแบบแยกตัวมีแนวโน้มที่จะขั้วและทำหน้าที่เป็นตัวเก็บประจุ ซึ่งจะช่วยรักษาศักยภาพที่อยู่ใกล้กับหมุดไฟฟ้าของแต่ละส่วนประกอบ นี้ในทางกลับกันป้องกันไม่ให้มีศักยภาพลดลงต่ำกว่าเกณฑ์การจัดหาเมื่อส่วนประกอบสวิทช์ที่ความเร็วมากหรือเมื่อมีการสลับพร้อมกันเกิดขึ้นบนกระดาน ในที่สุดนี้นำมาลดความต้องการใช้พลังงานพิเศษจากอุปกรณ์ไฟฟ้า

ตัวเก็บประจุบายพาสมักจะใช้รูปแบบของตัวเก็บประจุปัดผ่านทางรางไฟตามที่แสดงใน รูปที่ 2 การแยกส่วนเสร็จสมบูรณ์โดยนัยของ "RC" (LC) ของเครือข่าย: องค์ประกอบชุด - เช่นเดียวกับตัวกรองความถี่ต่ำ

รูป 2: การใช้ตัวเก็บประจุแบบแยกส่วน (Decoupling Capacitor) ขั้นพื้นฐาน

การแยกส่วนสามารถทำได้โดยใช้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าแทนเครือข่าย LC ตามที่แสดงใน รูปที่ 3.

รูปที่ 3: การใช้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าแทนตัวเก็บประจุที่แยกตัวออก