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Was ist der Zweck der mehreren Kondensatoren auf einem ChipStromversorgungStifte?
Als Elektronikingenieure ist bekannt, dass Kondensatoren im Allgemeinen vier Hauptfunktionen erfüllen: Entkopplung, Kopplung (Blockierung von DC während des Verhaltens von Wechselstrom), Filterung und Energiespeicher. Heute werde ich mich darauf konzentrieren, die Entkopplungsfunktion zu erklären.
Häufige Arten von Entkopplungskondensatoren
Das obige Bild zeigt ein Teilschema einer minimalen Stromversorgungskonfiguration eines Microcontroller -Seriens der STM32 -Serie. Diese MCU benötigt fünf 3,3 -V -Stromschienen, die in der Regel von einem LDO (niedriger Ausfallregler) wie dem LM1117 geliefert werden.
Warum entkoppeln, Kondensatoren entkoppeln
Während LDOs im Allgemeinen stabilere Spannungen im Vergleich zu bietenDC-DC-Konverter(z. B. TPS5430), sogar LDO-unterstützte Spannungen können Instabilität für Hochleistungschips aufweisen. Um dies zu beheben, platzieren wir Entkopplungskondensatoren in der Nähe der Stromversorgungsstifte des Chips. Diese Kondensatoren absorbieren hochfrequente Wechselstromgeräusche aus der Stromversorgung und leiten sie auf den Boden ab und sorgen dafür, dass der Chip eine stabile und zuverlässige DC-Spannung erhält. Für eine optimale Leistung müssen die Entkopplungskondensatoren so nah wie möglich an den Stiften des Chips platziert werden.
Warum wird häufig ein 0,1 μF -Kondensator verwendet?
Bei der Untersuchung der Stromintegrität analysieren wir häufig den Kondensator wie diese Weise, und bei niedrigeren Frequenzen fungiert der Kondensator hauptsächlich als Filter. Mit zunehmender Frequenz wird jedoch die induktive Komponente des Kondensators signifikant und dominiert schließlich. Über eine bestimmte Frequenzschwelle hinaus nimmt die Filterwirksamkeit des Kondensators ab. Das bedeutet das beiHochfrequenzenDer Kondensator verhält sich nicht mehr als "reiner" Kondensator. Die tatsächlichen Filtereigenschaften eines Kondensators sind in der folgenden Kurve dargestellt:
Aus der Kurve erfolgt die ideale Filterung am niedrigsten Punkt derImpedanzKurve (Mindestimpedanz). Mit zunehmender Frequenz wird jedoch ein Kondensator von 0,1 μF im Vergleich zu einem 0,01 μF -Kondensator weniger wirksam. Bei noch höheren Frequenzen sind für eine optimale Filterung kleinere Kapazitätswerte (z. B. 0,001 μf) erforderlich.
Lösung: Parallele Kondensatoren
Um diese Einschränkung anzugehen, verwenden viele Schaltungskonstruktionen mehrere Kondensatoren parallel zu unterschiedlichen Kapazitätswerten. Durch die Kombination von Kondensatoren unterschiedlicher Werte wird der effektive Filterfrequenzbereich erweitert, wodurch eine bessere Rauschunterdrückung über ein breiteres Spektrum gewährleistet wird. Dieser Ansatz ermöglicht eine verbesserte Filterleistung über einen größeren Frequenzbereich.
Shenzhen Anke PCB Co., Ltd.
Postzeit: März 07-2025
