Pro začínající elektronické designéry je docela standardní, že zapomínají, jak nestabilní může být vstupní napětí, navzdory tomu, jak robustní může tento napájecí zdroj vypadat. A když pracujete s mikrokontroléry nebo mikroprocesory ve vašem digitálním obvodu, sebemenší kolísání vašeho napětí může vést k nežádoucím výsledkům. Co tedy můžete udělat, aby vaše integrované obvody fungovaly s hladkým a čistým napětím? Použijte oddělovací kondenzátory! Zde je, co to jsou, a jak je používat v dnešním Electronic Byte.
Co jsou oddělovací kondenzátory
Oddělovací kondenzátor, označovaný také jako bypass kondenzátor, funguje jako druh zásobníku energie. Najdete tyto lidi běžně umístěné co nejblíže k integrovanému obvodu (IC) na rozložení PCB. Po úplném nabití je jejich úkolem jednoduše čelit jakékoli neočekávané změně vašeho vstupního napětí ze zdroje napájení. Když je na svém místě oddělovací kondenzátor, udělá jednu ze dvou věcí:
- Pokud vstupní napětí klesne, pak oddělovací kondenzátor bude schopen poskytnout dostatek energie pro IC, aby udrželo napětí stabilní.
- Pokud se napětí zvýší, oddělovací kondenzátor bude schopen absorbovat přebytečnou energii, která se snaží protékat do IC, což opět udržuje napětí stabilní.
To vše je potřeba, protože na typické desce plošných spojů je tuna elektrického šumu a stálých 5 V, o kterých si myslíme, že teče všude kolem, ve skutečnosti poskakuje, když se pohybuje z komponenty na komponentu.
Některé součástky, jako jsou integrované obvody, spoléhají na to, že jejich vstupní napětí je co nejstabilnější, takže když vedle integrovaného obvodu umístíte oddělovací kondenzátor, budete moci chránit tyto citlivé čipy odfiltrováním veškerého přebytečného šumu a vytvořením pěkného, stabilního zdroj energie. Co se stane, když vedle IC nepoužijete oddělovací kondenzátory? Pravděpodobně narazíte na procesor, který začne přeskakovat pokyny a bude se chovat abnormálně.
Jak používat oddělovací kondenzátory
Podívejte se na schéma níže; ukazuje typickou aplikaci toho, jak můžete použít oddělovací kondenzátory, když jsou umístěny vedle integrovaného obvodu. Jak můžete vidět, máte 10uF kondenzátor umístěný nejdále od IC, což pomáhá vyhladit jakékoli nízkofrekvenční změny vstupního napětí.
A pak máte kondenzátor 0.1uF umístěný nejblíže k IC. Toto pomůže vyhladit jakýkoli vysokofrekvenční šum ve vašem obvodu. Když zkombinujete tyto dva kondenzátory dohromady, budete svému IC dodávat plynulé, nepřerušované napětí, se kterým budete pracovat. Při práci s oddělovacími kondenzátory ve vašem vlastním návrhu mějte na paměti tyto tři věci:
- Umístění. Vždy budete chtít připojit své oddělovací kondenzátory mezi zdroj napájení, ať už je to 5V nebo 3.3V, a uzemnění.
- Vzdálenost . Vždy budete chtít umístit své oddělovací kondenzátory co nejblíže vašemu IC. Čím dále jsou, tím méně účinné budou.
- Hodnocení. Jako obecné vodítko vždy doporučujeme přidat jeden 100nF keramický kondenzátor a větší 0.1-10uF elektrolytický kondenzátor pro každý integrovaný obvod na vaší desce.
Záchrana života vašeho integrovaného obvodu
Tady to máte, vše, co byste mohli potřebovat vědět o tom, jaké jsou oddělovací kondenzátory, za pouhých 5 minut v dnešním Electronic Byte. Integrované obvody jsou citlivá parta a bez hladkého zdroje napájení budete pravděpodobně řešit problémy s přeskočenými pokyny a jiným podivným chováním. Když vedle jednoho z vašich integrovaných obvodů hodíte sadu oddělovacích kondenzátorů, zajistíte, že vždy dostanou plynulé vstupní napětí, bez ohledu na to, jaký druh elektrického šumu je na vaší desce plošných spojů.
Jste připraveni zahájit svůj další projekt návrhu elektroniky s oddělovacími kondenzátory? Vyzkoušejte Autodesk EAGLE zdarma ještě dnes!
