De bypass-condensatoren worden toegepast tussen de voedingspinnen VCC en GND van geïntegreerde schakelingen. Ze verminderen zowel de ruis van de voeding als het resultaat van pieken in de voedingslijn. Ze bieden ook onmiddellijke actuele eisen van een geïntegreerde schakeling wanneer het overschakelt. Een toepassingsnotitie beschrijft de verschillende eigenschappen van de bypass-condensatoren en biedt een leidraad voor hun gebruik. Dit artikel bespreekt een bypass-condensator, zijn functies en zijn toepassingen.
Wat is een bypass-condensator?
De bypass-condensator is een condensator die AC-signalen naar de grond kortsluit op een manier dat alle AC-ruis die op een DC-signaal aanwezig is, wordt verwijderd en een veel schoner en puur DC-signaal produceert. Een bypass-condensator omzeilt in feite AC-ruis die zich mogelijk op een DC-signaal bevindt en filtert uit AC zodat een schoon, puur DC-signaal doorgaat zonder verschillende AC-rimpelingen.
Werking van een bypass-condensator
Een condensator die wordt gebruikt om een wisselstroom rond als een component of een groep componenten. Regelmatig wordt een AC verwijderd uit een AC / DC-combinatie, de DC wordt vervolgens vrijgemaakt om door de bypass-component te gaan.
Emitter Bypass Condensator
Wanneer een emitterweerstand wordt toegevoegd in een CE-versterker (Common Emitter), wordt de spanningsversterking verminderd, maar de ingangsimpedantie neemt toe. Telkens wanneer een bypass-condensator parallel is geschakeld met een emitterweerstand, neemt de spanningsversterking van de CE-versterker toe. Als de bypass-condensator wordt verwijderd, treedt een extreme degeneratie op in het versterkercircuit en wordt de verkregen spanning verminderd.
Emitter Bypass Condensator
Kathode-bypass-condensator
Een kathodeweerstand in een typische triode-voorversterker wordt omzeild in een grote condensator om een negatieve vorm van feedback te elimineren, de zogenaamde kathodedegeneratie, wat de versterking aanzienlijk verhoogt.
Kathode-bypass-condensator
Wanneer een condensator groot genoeg is, fungeert hij als kortsluiting voor audiofrequenties en elimineert hij de negatieve feedback, maar werkt hij als een open circuit voor een gelijkstroom, waardoor de gelijkstroom-netvoorspanning behouden blijft. Een treble-boost kan worden geïntroduceerd door een lagere condensatorwaarde te gebruiken, degene die werkt als een kortsluiting voor de hoge frequenties maar staat negatieve feedback toe om de bas te verzwakken. Dit wordt vaak gedaan in het heldere kanaal van de voorversterker. Als de extra versterking ongewenst is, op basis van de totale versterking van de versterker van de ingangsaansluiting naar de eindversterker, kan de condensator volledig worden geëlimineerd.
Hoe de bypass-condensatorwaarde te berekenen
Tegenwoordig weten we waarom en wanneer we een bypass-condensator moeten gebruiken, maar we moeten nog steeds de juiste waarde van de condensator vinden om deze voor een bepaald apparaat te gebruiken. De karakteristieke waarden voor bypass-condensatoren worden beschouwd als 0,1 µF en 1 µF. Hoe hoger de frequentie, hoe kleiner de waarde, en hoe lager de frequentie, hoe groter de waarde.
f = frac12tR
Hier tR = stijgtijd
De belangrijkste parameter die als geschikte bypasscondensator moet worden gekozen, is de capaciteit om de onmiddellijke stroom te leveren wanneer dat nodig is. Om een condensatorformaat voor een bepaald apparaat te selecteren, gebruiken we de volgende methoden:
Ten eerste kan de grootte van de bypass-condensator worden berekend met behulp van de volgende vergelijking:
C = frac1 * N * DeltatdeltaV
I = hoeveelheid stroom die nodig is om een uitgang van laag naar hoog te schakelen
N = schakelen van het aantal uitgangen
∆t = tijd die nodig is om de lijn door de condensator op te laden
∆V = getolereerde daling in VCC
De waarden die in de formule worden gegeven, moeten bekend zijn, waarbij ∆t en ∆V kunnen worden aangenomen.
Nog een manier om de grootte van de bypasscondensator te achterhalen, is door de maximale stroom te berekenen met de gespecificeerde hoogste pulszwenksnelheid. De grootste pulszwenksnelheid is ingesteld door verschillende condensatorfabrikanten.
Ik = CfracdVdt
Bypass-condensatorfuncties
De bypass-condensator wordt gebruikt als een bypass-AC-signaal naar aarde.
Een condensator is aangesloten tussen de aarde en de draad.
Voor een AC-signaal werkt de condensator kort en omzeilt deze.
De DC die door de condensator gaat, gedraagt zich als een open voor DC.
DC wordt rechtstreeks aan het IC geleverd.
De noodzakelijke kenmerken van een bypass-condensator zijn:
• Het heeft een lage impedantie.
• Het elektrificeert een elektrische stroom is goed.
• Het aardt de ruisstroom capabel.
• Het vermindert effectief de ruisstroom.
Een bypass-condensator wordt gebruikt in
• Power conditioning en power factor correctie
• Real-time klokkalender met EEPROM
• DC / DC-omzetter
• Spanningsreferentie
• DSL-versterkers
• Signaalkoppeling en ontkoppeling
• Hoogdoorlaat- en laagdoorlaatfilters
De conclusie op dit punt is duidelijk: een bypass-condensator is nodig om de hoogfrequente ruis op voedingsrails veroorzaakt door andere circuits te verminderen. De inductantie van de bypass-condensator is meer een bepalende factor in het rendement van de bypass dan een capaciteitswaarde. Kies daarom bypass-condensatoren op basis van serie-inductantiewaarden en verdeel de bypass-elementen over de printplaat.
Richt de bypass-elementen echter dicht bij de IC's die grote stroom door de transiënten vragen, zelfs als u een solide voeding en grondvlakken hebt. Houd de bypass-condensatoren zo dicht mogelijk bij de IC's. De bypass-condensator moet een zeer lage serieweerstand en inductie vertonen - wat effectief is bij zeer hoge frequenties. Bovendien, voor vragen over dit onderwerp of elektrische en elektronische projecten , geef uw opmerkingen in het commentaargedeelte hieronder. Hier is een vraag voor u, wat is de belangrijkste functie van een bypass-condensator?
Fotocredits:
