Mengapa insinyur elektronik PCBA selalu memasang dua kapasitor 0,1uF dan 0,01uF di sirkuit?

Kita perlu memahami alasannyaPCBinsinyur elektronik memasang dua kapasitor di sirkuit. Pertama, kita perlu memahami konsep bypass dan decoupling.

1. Melewati dan melepaskan sambungan

Kapasitor bypass dan kapasitor decoupling adalah konsep umum dalam rangkaian, tetapi tidak mudah untuk memahaminya.

Untuk memahami kedua kata ini, kita harus kembali ke konteks bahasa Inggris.

Bypass dalam bahasa inggris artinya mengambil jalan pintas, begitu juga dengan rangkaiannya, seperti terlihat pada gambar di bawah ini.

Couple dalam bahasa Inggris artinya berpasangan, yang diperluas menjadi berpasangan dan berpasangan. Jika sinyal pada sistem A menimbulkan sinyal pada sistem B, maka dikatakan terjadi penggandengan antara sistem A dan B (Coupling), seperti terlihat pada gambar di bawah ini. Dan memisahkan diri berarti melemahkan ikatan ini.

1) Lewati

Jika terjadi gangguan pada Listrik, umumnya sinyal interferensi frekuensi tinggi dapat menyebabkan IC tidak berfungsi dengan baik.

Hubungkan kapasitor C1 secara paralel di dekat Power, karena kapasitor tersebut rangkaian terbuka ke DC dan mempunyai resistansi rendah terhadap AC.

Sinyal interferensi frekuensi tinggi mengalir kembali ke ground melalui C1, dan sinyal interferensi yang seharusnya melewati IC mengambil jalan pintas ke GND melalui kapasitor. Di sini, C1 berperan sebagai kapasitor bypass.

2) pemisahan

Karena frekuensi operasi rangkaian terpadu umumnya tinggi, ketika IC memulai atau mengganti frekuensi operasi, fluktuasi arus yang besar akan dihasilkan pada kabel catu daya. Sinyal interferensi ini akan langsung memberikan feedback ke Power dan menyebabkannya berfluktuasi.

Hubungkan kapasitor C2 secara paralel di dekat port catu daya VCC IC, karena kapasitor mempunyai fungsi penyimpan energi, sehingga dapat memberikan arus sesaat ke IC dan mengurangi dampak gangguan fluktuasi arus IC terhadap Daya. Di sini, C2 berperan sebagai kapasitor decoupling.

3. Mengapa menggunakan dua kapasitor?

Kembali ke pertanyaan yang disebutkan di awal artikel ini, mengapa menggunakan dua kapasitor 0,1uF dan 0,01uF?

Rumus perhitungan impedansi kapasitor dan reaktansi kapasitif adalah sebagai berikut:

2. Bypass dan decoupling pada sirkuit

Seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah, catu daya DC menyuplai daya ke chip IC, dan dua kapasitor dimasukkan ke dalam rangkaian.

Reaktansi kapasitif berbanding terbalik dengan frekuensi dan nilai kapasitansi. Semakin besar kapasitansi dan semakin tinggi frekuensinya, semakin kecil reaktansi kapasitifnya. Dapat dipahami secara sederhana bahwa semakin besar kapasitansi, semakin baik efek penyaringannya.

Jadi dengan bypass kapasitor 0,1uF, bukankah sia-sia jika menambahkan kapasitor 0,01uF?

Faktanya, untuk kapasitor tertentu, kapasitor tersebut bersifat kapasitif ketika frekuensi sinyal lebih rendah dari frekuensi resonansi dirinya, dan induktif ketika frekuensi sinyal lebih tinggi dari frekuensi resonansi dirinya.

Ketika dua kapasitor 0,1uF dan 0,01uF dihubungkan secara paralel, ini setara dengan memperluas rentang frekuensi penyaringan.