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Qual é o objetivo dos múltiplos capacitores em um chipFonte de energiaPinos?
Como engenheiros eletrônicos, sabe -se que os capacitores geralmente atendem a quatro funções primárias: desacoplamento, acoplamento (bloqueando a DC, permitindo que o AC passe), filtragem e armazenamento de energia. Hoje, vou me concentrar em explicar a função de desacoplamento.
Tipos comuns de capacitores de desacoplamento
A imagem acima mostra um esquema parcial de uma configuração mínima de fonte de alimentação do microcontrolador da série STM32. Este MCU requer cinco trilhos de energia de 3,3V, que normalmente são fornecidos por um LDO (regulador de baixo desistência), como o LM1117.
Por que a desacoplamento dos capacitores são necessários
Enquanto os LDOs geralmente fornecem tensões mais estáveis em comparação comConversores DC-DC(por exemplo, o TPS5430), até as tensões fornecidas por LDO podem exibir instabilidade para chips de alto desempenho. Para resolver isso, colocamos os capacitores de desacoplamento perto dos pinos da fonte de alimentação do chip. Esses capacitores absorvem o ruído CA de alta frequência da fonte de alimentação, desviando-o para o solo, garantindo assim que o chip receba uma tensão CC estável e confiável. Para um desempenho ideal, os capacitores de desacoplamento devem ser colocados o mais próximo possível dos pinos do chip.
Por que um capacitor de 0,1μF é comumente usado?
Ao estudar a integridade do poder, geralmente analisamos o capacitor como dessa maneira, em frequências mais baixas, o capacitor funciona principalmente como um filtro. No entanto, à medida que a frequência aumenta, o componente indutivo do capacitor se torna significativo e eventualmente domina. Além de um limiar de frequência específico, a eficácia da filtragem do capacitor diminui. Isso significa que emAltas frequências, o capacitor não se comporta mais como um capacitor "puro". As características reais de filtragem de um capacitor são ilustradas na curva abaixo:
A partir da curva, a filtragem ideal ocorre no ponto mais baixo doimpedânciacurva (impedância mínima). No entanto, à medida que a frequência aumenta, um capacitor de 0,1μF se torna menos eficaz em comparação com um capacitor de 0,01μF. Em frequências ainda mais altas, são necessários valores menores de capacitância (por exemplo, 0,001μF) para a filtragem ideal.
Solução: capacitores paralelos
Para abordar essa limitação, muitos projetos de circuitos usam vários capacitores em paralelo com diferentes valores de capacitância. Ao combinar capacitores de valores variados, a faixa de frequência de filtragem efetiva é expandida, garantindo uma melhor supressão de ruído em um espectro mais amplo. Essa abordagem permite melhorar o desempenho da filtragem em uma gama mais ampla de frequências.
Shenzhen Anke PCB Co., Ltd
Hora de postagem: mar-07-2025
