Perbedaan antara kapasitor bypass dan decoupling

Istilah "Bypass Capacitor" dan "Decoupling Capacitor" digunakan secara bergantian, meskipun ada perbedaan yang pasti di antara mereka.

Pertama -tama mari kita pahami konteks di mana kebutuhan untuk melewati muncul. Saat memberi daya pada perangkat aktif apa pun, persyaratan utama adalah bahwa titik masuknya catu daya ("rel daya") menjadi rendah impedansi (relatif ke tanah) (lebih disukai nol ohm meskipun ini tidak pernah dapat dicapai dalam praktiknya). Persyaratan ini memastikan stabilitas sirkuit.

Kapasitor bypass (“bypass”) membantu kita memenuhi persyaratan ini dengan membatasi komunikasi yang tidak diinginkan a.k.A. "Kebisingan" yang berasal dari saluran listrik ke sirkuit elektronik yang dimaksud. Setiap kesalahan atau noise yang muncul di saluran listrik segera dilewati ke tanah sasis (“GND”) dan dengan demikian dicegah masuk ke dalam sistem, karenanya nama Bypass kapasitor.

Untuk perangkat yang berbeda dalam sistem elektronik atau untuk komponen yang berbeda dalam sirkuit terintegrasi yang sama ("IC"), kapasitor bypass menekan kebisingan antar-sistem atau intra-sistem. Situasi ini muncul karena kesamaan dalam bentuk surat listrik bersama.  Tak perlu dikatakan, pada semua frekuensi operasi, dampak kebisingan harus terkandung.

Sejauh menyangkut lokasi fisik mereka dalam desain, kapasitor bypass ditempatkan dekat dengan catu daya dan pin catu daya konektor. Tutup ini memungkinkan arus bolak -balik ("AC") untuk melewati dan mempertahankan arus searah ("DC") di dalam blok aktif.

Ara. 1: Implementasi Dasar dari kapasitor bypass

Seperti yang ditunjukkan Ara. 1, Bentuk paling sederhana dari kapasitor bypass adalah tutup yang terhubung langsung ke sumber daya ("VCC") dan ke GND. Sifat koneksi akan memungkinkan komponen AC VCC untuk melewati GND. Cap bertindak seperti cadangan arus. Kapasitor yang dibebankan membantu mengisi 'saus' apa pun dalam vcc vcc dengan melepaskan muatannya saat tegangan turun. Ukuran kapasitor menentukan seberapa besar 'saus' yang dapat diisi. Semakin besar kapasitor, semakin besar penurunan tegangan tiba -tiba yang dapat ditangani kapasitor. Nilai khas kapasitor adalah .Kapasitor 1uf dan .01uf.

Mengenai pertanyaan tentang berapa banyak kapasitor bypass yang perlu digunakan dalam suatu desain, aturan ibu jari sebanyak jumlah IC dalam desain. Seperti yang disebutkan sebelumnya, tutup bypass sehingga terhubung langsung ke pin VCC dan GND. Saat menggunakan banyak kapasitor bypass mungkin terdengar seperti berlebihan, pada dasarnya, ini membantu kami menjamin keandalan desain. Sudah menjadi hal biasa bagi desain untuk menggunakan soket dip yang memiliki topi bypass dibangun di dalam ketika jumlah kapasitor per inci persegi mencapai ambang batas tertentu.

Kapasitor decoupling ("decap"), di sisi lain, digunakan untuk mengisolasi dua tahap sirkuit sehingga kedua tahap ini tidak memiliki efek DC satu sama lain.

Pada kenyataannya, decoupling adalah versi yang halus dari bypassing. Karena bypass keterbatasan terbatas dalam menciptakan sumber tegangan yang ideal, "decoupling", atau isolasi sumber kebisingan yang berdekatan sering diperlukan. Kapasitor decoupling digunakan untuk memisahkan tegangan DC dan tegangan AC dan dengan demikian terletak di antara output dari satu tahap dan input dari tahap berikutnya.

Kapasitor decoupling cenderung terpolarisasi dan bertindak terutama bertindak sebagai ember biaya. Ini membantu mempertahankan potensi di dekat pin listrik masing -masing komponen. Ini, pada gilirannya, mencegah potensi dari turun di bawah ambang batas pasokan setiap kali komponen beralih pada kecepatan yang cukup atau kapan pun ada switching simultan yang terjadi di papan. Pada akhirnya, ini menurunkan permintaan akan daya ekstra dari catu daya.

Kapasitor bypass biasanya mengambil bentuk kapasitor shunt ditempatkan di rel power seperti yang ditunjukkan Ara. 2. Decoupling melengkapi bagian "RC" (LC) yang tersirat dari jaringan: Elemen Seri-sebagai dalam filter low-pass.

Ara. 2: Implementasi Dasar dari kapasitor decoupling

Decoupling juga dapat dicapai dengan menggunakan regulator tegangan sebagai pengganti jaringan LC seperti yang ditunjukkan Ara. 3.

Ara. 3: Penggunaan regulator tegangan sebagai pengganti kapasitor decoupling