Os capacitores de bypass são aplicados entre os pinos VCC e GND da fonte de alimentação dos circuitos integrados. Eles reduzem o ruído da fonte de alimentação e o resultado de picos na linha de alimentação. Eles também fornecem demandas atuais imediatas de um circuito integrado sempre que muda. Uma nota de aplicação descreve as diferentes propriedades dos capacitores de bypass e fornece um guia para seu uso. Este artigo discute um capacitor de bypass, suas funções e suas aplicações.
O que é um capacitor de bypass?
O capacitor de bypass é um capacitor que curto-circuita os sinais CA ao solo de forma que qualquer ruído CA presente em um sinal CC seja removido, produzindo um sinal CC muito mais limpo e puro. Um capacitor de bypass basicamente ignora o ruído CA que pode estar em um sinal CC, filtrando-se de CA para que um sinal CC puro e limpo passe sem várias ondulações CA.
Operação de um capacitor de bypass
Um capacitor empregado para conduzir um corrente alternada ao redor como um componente ou grupo de componentes. Regularmente, um AC é removido de uma combinação AC / DC, o DC é então liberado para passar pelo componente com bypass.
Emitter Bypass Capacitor
Quando uma resistência de emissor é adicionada a um amplificador CE (Emissor Comum), seu ganho de tensão é reduzido, mas a impedância de entrada aumenta. Sempre que o capacitor de bypass é conectado em paralelo com uma resistência do emissor, o ganho de tensão do amplificador CE aumenta. Se o capacitor de bypass for removido, uma degeneração extrema é produzida no circuito do amplificador e a voltagem ganha será reduzida.
Emitter Bypass Capacitor
Capacitor de Bypass Catódico
Um resistor de cátodo em um pré-amplificador triodo típico é contornado dentro de um grande capacitor para eliminar uma forma negativa de feedback é chamado de degeneração do cátodo, que aumenta significativamente o ganho.
Capacitor de Bypass Catódico
Quando um capacitor é grande o suficiente, ele atua como um curto-circuito para as frequências de áudio e elimina o feedback negativo, mas atua como um circuito aberto para uma CC, mantendo assim a polarização da grade CC. Um aumento de agudos pode ser introduzido usando um valor de capacitor menor, aquele que atua como um curto circuito para as frequências altas, mas permite feedback negativo para atenuar os graves. Isso geralmente é feito no canal brilhante do pré-amplificador. Se o ganho extra for indesejado, com base no ganho geral do amplificador do conector de entrada para o amplificador de potência, o capacitor pode ser eliminado completamente.
Como calcular o valor do capacitor de desvio
Hoje em dia sabemos por que e quando precisamos usar um capacitor de bypass, mas ainda precisamos descobrir o valor apropriado do capacitor para usá-lo em um determinado dispositivo. Os valores característicos são considerados para capacitores de bypass para incluir 0,1 µF e 1 µF. Quanto mais alta a frequência, menor é o valor, enquanto quanto mais baixa a frequência, maior é o valor.
f = frac12tR
Aqui tR = tempo de subida
O parâmetro mais significativo para selecionar como um capacitor de bypass apropriado é sua capacidade de fornecer a corrente imediata quando necessário. Para selecionar um capacitor dimensionado para um dispositivo específico, incluímos os seguintes métodos:
Em primeiro lugar, o tamanho do capacitor de desvio pode ser calculado usando a seguinte equação:
C = frac1 * N * DeltatdeltaV
I = quantidade de corrente necessária para mudar uma saída de baixa para alta
N = comutação do número de saídas
∆t = tempo necessário para carregar a linha pelo capacitor
∆V = queda tolerada em VCC
Os valores são dados na fórmula deve ser conhecido, onde ∆t e ∆V podem ser assumidos.
Outra maneira de descobrir o tamanho do capacitor de bypass é calculando sua corrente máxima com a taxa de variação de pulso mais alta especificada. A maior taxa de variação de pulso é estabelecida por vários fabricantes de capacitores.
I = CfracdVdt
Funções do capacitor de desvio
O capacitor de bypass é usado como um sinal de bypass AC para o aterramento.
Um capacitor é conectado entre o aterramento e o fio.
Para um sinal CA, o capacitor executa um curto e o ignora.
O DC que passa pelo capacitor se comporta como um aberto para DC.
DC é fornecido diretamente para o IC.
As características necessárias de um capacitor de bypass são:
• Possui baixa impedância.
• Eletriza uma corrente elétrica está bem.
• Aterrar habilmente a corrente de ruído.
• Reduz efetivamente a corrente de ruído.
Um capacitor de Bypass é usado em :
• Condicionamento de energia e correção do fator de potência
• Calendário de relógio em tempo real com EEPROM
• Conversor DC / DC
• Referência de Tensão
• Amplificadores DSL
• Acoplamento e desacoplamento de sinal
• Filtros passa-alto e passa-baixo
A conclusão neste ponto é clara: um capacitor de desvio é necessário para diminuir o ruído de alta frequência nos trilhos da fonte de alimentação causado por outros circuitos. A indutância do capacitor de bypass é mais um fator determinante na eficiência do bypass do que um valor de capacitância. Portanto, escolha capacitores de bypass com base nos valores de indutância em série e distribua os elementos de bypass por todo o PCB.
No entanto, concentre-se nos elementos de bypass próximos aos CIs exigindo grande corrente através dos transientes, mesmo se você tiver uma alimentação sólida e planos de terra. Mantenha os capacitores de bypass o mais próximo possível dos ICs. O capacitor de bypass deve exibir uma resistência e indutância em série muito baixas - o que é eficaz em frequências muito altas. Além disso, para qualquer dúvida sobre este tópico ou projetos elétricos e eletrônicos , por favor, dê seus comentários na seção de comentários abaixo. Aqui está uma pergunta para você, qual é a principal função de um capacitor de bypass?
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