چرا خازنهای موازی با مقادیر مختلف برای بایپس ضروری هستند؟
استفاده از خازنهای موازی با مقادیر مختلف برای بایپس (یا دیکوپلینگ) به فیلتر کردن طیف گستردهای از فرکانسهای نویز و تامین یک منبع تغذیه پایدار برای قطعات حساس مانند آیسیها کمک میکند. در اینجا دلیل آن آورده شده است:
1. پوشش گسترده فرکانس
خازنهای با ظرفیت بزرگ (معمولاً در محدوده میکروفاراد، مانند 10 µF یا 100 µF) نویزهای با فرکانس پایین را فیلتر میکنند. این خازنها در تثبیت منبع تغذیه از طریق کنترل نوسانات ولتاژ کندتر و نویزهای فرکانس پایین مؤثر هستند. با این حال، اندوکتانس سری معادل (ESL) و مقاومت سری معادل (ESR) آنها باعث میشود که در فرکانسهای بالا کارایی نداشته باشند.
خازنهای با ظرفیت کوچکتر (معمولاً در محدوده پیکوفاراد یا نانوفاراد، مانند 100 nF یا 10 pF) نویزهای با فرکانس بالا را فیلتر میکنند. به دلیل داشتن ESL کمتر، این خازنها میتوانند ترانزینتها و نویزهای فرکانس بالا را حذف کنند، اما ممکن است ظرفیت کافی برای فیلتر کردن نویزهای فرکانس پایین نداشته باشند.
با استفاده از خازنهایی با مقادیر مختلف به صورت موازی، هر خازن میتواند نویزهای موجود در محدوده فرکانسی خود را هدف قرار دهد. این رویکرد به فیلتر کردن نویز در طیف گستردهای از فرکانسها کمک میکند و از رسیدن نویزهای فرکانس بالا به قطعات حساس مانند آیسیها جلوگیری کرده و در عین حال پایداری در برابر نوسانات کندتر را نیز فراهم میکند.
2. دیکوپلینگ نویز سوئیچینگ فرکانس بالا
مدارهای دیجیتال مدرن و دستگاههای سوئیچینگ (مانند میکروکنترلرها یا منابع تغذیه سوئیچینگ) میتوانند در چندین فرکانس نویز تولید کنند. خازنهای موازی با مقادیر مختلف، هم نویز سوئیچینگ فرکانس بالا (ناشی از سوئیچینگ سریع) و هم ریپل فرکانس پایین را از خراب کردن منبع تغذیه جلوگیری میکنند.
3. کاهش ریپل ولتاژ
ریلهای تغذیه اغلب هم با نویز ترانزینت و هم نویز پایدار مواجه میشوند. خازنهای بزرگ به عنوان ذخیرهکنندههای انرژی برای بارهای ترانزینت کندتر و بزرگتر عمل میکنند، در حالی که خازنهای کوچکتر به سرعت به ترانزینتهای ناگهانی و تیز پاسخ میدهند، و در نتیجه ریپل ولتاژ روی خطوط تغذیه به حداقل میرسد.
پیکربندی نمونه
یک خازن سرامیکی 10 µF برای فیلتر کردن فرکانسهای پایین.
یک خازن 100 nF برای فیلتر کردن فرکانسهای متوسط.
یک خازن 10 pF یا 1 nF برای نویزهای فرکانس بالا.
این رویکرد منبع تغذیهای تمیزتر و پایدارتر برای آیسیها و سایر قطعات حساس فراهم میکند. هر خازن بخشی از طیف نویز را هدف قرار میدهد و عملکرد کلی را بهبود میبخشد.
Ref
لینک حمایت مالی حامیباش جهت حمایت از کانال
#مهندس_الکترونیک
#الکترونیک
🆔 @elec_source