Post:info@anke-pcb.com
Whatapp/wechat: 008618589033832
Skype: Sannyduanbsp
Vad är syftet med flera kondensatorer på ett chipStrömförsörjningStift?
Som elektronikingenjörer är det känt att kondensatorer i allmänhet tjänar fyra primära funktioner: frikoppling, koppling (blockering av DC samtidigt som AC kan passera), filtrering och energilagring. Idag fokuserar jag på att förklara avkopplingsfunktionen.
Vanliga typer av frikopplingskondensatorer
Bilden ovan visar ett partiellt schema för en STM32 -serie mikrokontrollers minimala strömförsörjningskonfiguration. Denna MCU kräver fem 3,3V kraftskenor, som vanligtvis levereras av en LDO (låg bortfallsregulator), såsom LM1117.
Varför avkopplingskondensatorer är nödvändiga
Medan LDO: er i allmänhet ger mer stabila spänningar jämfört medDC-DC-omvandlare(t.ex. TPS5430), till och med LDO-levererade spänningar kan uppvisa instabilitet för högpresterande chips. För att ta itu med detta placerar vi frikopplingskondensatorer nära chipets strömförsörjningsstift. Dessa kondensatorer absorberar högfrekvent AC-brus från strömförsörjningen, avleder det till marken och säkerställer därmed att chipet får en stabil och pålitlig likspänning. För optimal prestanda måste frikopplingskondensatorer placeras så nära chipets stift som möjligt.
Varför används vanligtvis en 0,1μF kondensator?
När vi studerar kraftintegritet analyserar vi ofta kondensator på det här sättet, vid lägre frekvenser fungerar kondensatorn främst som ett filter. Men när frekvensen ökar blir kondensatorns induktiva komponent betydande och dominerar så småningom. Utöver en specifik frekvenströskel minskar kondensatorns filtreringseffektivitet. Detta betyder att klhögfrekvenser, Kondensatorn uppträder inte längre som en "ren" kondensator. De faktiska filtreringsegenskaperna för en kondensator illustreras i kurvan nedan:
Från kurvan sker den ideala filtreringen vid den lägsta punkten förimpedanskurva (minsta impedans). När frekvensen ökar blir emellertid en 0,1μF kondensator mindre effektiv jämfört med en 0,01μF kondensator. Vid ännu högre frekvenser krävs mindre kapacitansvärden (t.ex. 0,001μF) för optimal filtrering.
Lösning: Parallella kondensatorer
För att hantera denna begränsning använder många kretskonstruktioner flera kondensatorer parallellt med olika kapacitansvärden. Genom att kombinera kondensatorer med olika värden utvidgas det effektiva filtreringsfrekvensområdet, vilket säkerställer bättre brusundertryckning över ett bredare spektrum. Detta tillvägagångssätt möjliggör förbättrad filtreringsprestanda över ett bredare frekvensområde.
Shenzhen Anke PCB Co., Ltd
Posttid: Mar-07-2025
