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¿Cuál es el propósito de los múltiples condensadores en un chipFuente de alimentación¿Patas?
Como ingenieros electrónicos, se sabe que los condensadores generalmente cumplen cuatro funciones principales: desacoplamiento, acoplamiento (bloqueo de CC mientras permite que pase el CA), el filtrado y el almacenamiento de energía. Hoy me centraré en explicar la función de desacoplamiento.
Tipos comunes de condensadores de desacoplamiento
La imagen de arriba muestra un esquema parcial de la configuración mínima de la fuente de alimentación del microcontrolador de la serie STM32. Este MCU requiere cinco rieles de potencia de 3.3V, que generalmente son suministrados por un LDO (regulador de baja abandonos), como el LM1117.
Por qué son necesarios condensadores de desacoplamiento
Mientras que los LDO generalmente proporcionan más voltajes estables en comparación conConvertidores DC-DC(por ejemplo, el TPS5430), incluso los voltajes suministrados por LDO pueden exhibir inestabilidad para chips de alto rendimiento. Para abordar esto, colocamos condensadores de desacoplamiento cerca de los pasadores de fuente de alimentación del chip. Estos condensadores absorben el ruido de CA de alta frecuencia de la fuente de alimentación, desviándolo a tierra, asegurando así que el chip reciba un voltaje de CC estable y confiable. Para un rendimiento óptimo, los condensadores de desacoplamiento deben colocarse lo más cerca posible de los pines del chip.
¿Por qué se usa comúnmente un condensador de 0.1 μF?
Al estudiar la integridad de la potencia, a menudo analizamos el condensador como de esta manera, a frecuencias más bajas, el condensador funciona principalmente como un filtro. Sin embargo, a medida que aumenta la frecuencia, el componente inductivo del condensador se vuelve significativo y finalmente domina. Más allá de un umbral de frecuencia específico, la efectividad del filtrado del condensador disminuye. Esto significa que enaltas frecuencias, el condensador ya no se comporta como un condensador "puro". Las características de filtrado reales de un condensador se ilustran en la curva a continuación:
Desde la curva, el filtrado ideal ocurre en el punto más bajo delimpedanciacurva (impedancia mínima). Sin embargo, a medida que aumenta la frecuencia, un condensador de 0.1μF se vuelve menos efectivo en comparación con un condensador de 0.01 μF. A frecuencias aún más altas, se requieren valores de capacitancia más pequeños (por ejemplo, 0.001 μF) para un filtrado óptimo.
Solución: condensadores paralelos
Para abordar esta limitación, muchos diseños de circuitos utilizan múltiples condensadores en paralelo con diferentes valores de capacitancia. Al combinar condensadores de valores variables, el rango de frecuencia de filtrado efectivo se amplía, asegurando una mejor supresión de ruido en un espectro más amplio. Este enfoque permite un mejor rendimiento de filtrado en una gama más amplia de frecuencias.
Shenzhen Anke PCB Co., Ltd
Tiempo de publicación: mar-07-2025
