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चिप की बिजली आपूर्ति पिन पर कई कैपेसिटर का उद्देश्य क्या है?

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एक चिप पर कई कैपेसिटर का उद्देश्य क्या हैबिजली की आपूर्तिपिन?

इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियरों के रूप में यह ज्ञात है कि कैपेसिटर आम तौर पर चार प्राथमिक कार्यों की सेवा करते हैं: डिकॉउलिंग, युग्मन (डीसी को अवरुद्ध करते हुए एसी को पास करने की अनुमति देते हुए), फ़िल्टरिंग और ऊर्जा भंडारण। आज, मैं डिकॉउलिंग फ़ंक्शन को समझाने पर ध्यान केंद्रित करूँगा।

सामान्य प्रकार के डिकूप्लिंग कैपेसिटर

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ऊपर की छवि STM32 श्रृंखला माइक्रोकंट्रोलर की न्यूनतम बिजली आपूर्ति कॉन्फ़िगरेशन का एक आंशिक योजनाबद्ध दिखाती है। इस MCU को पांच 3.3V पावर रेल की आवश्यकता होती है, जो आमतौर पर LDO (कम ड्रॉपआउट नियामक) जैसे LM1117 द्वारा आपूर्ति की जाती है।

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क्यों कैपेसिटर को डिकॉउलिंग आवश्यक है

जबकि LDOS आम तौर पर तुलना में अधिक स्थिर वोल्टेज प्रदान करते हैंडीसी-डीसी कन्वर्टर्स(जैसे, TPS5430), यहां तक ​​कि LDO- आपूर्ति वाले वोल्टेज उच्च-प्रदर्शन चिप्स के लिए अस्थिरता का प्रदर्शन कर सकते हैं। इसे संबोधित करने के लिए, हम चिप की बिजली आपूर्ति पिन के पास कैपेसिटर को डिकॉउलिंग करते हैं। ये कैपेसिटर बिजली की आपूर्ति से उच्च-आवृत्ति एसी शोर को अवशोषित करते हैं, इसे जमीन पर बदल देते हैं, जिससे चिप सुनिश्चित होता है कि एक स्थिर और विश्वसनीय डीसी वोल्टेज प्राप्त होता है। इष्टतम प्रदर्शन के लिए, डिकॉउलिंग कैपेसिटर को चिप के पिन के रूप में यथासंभव करीब रखा जाना चाहिए।

आमतौर पर 0.1μF संधारित्र का उपयोग क्यों किया जाता है?

शक्ति अखंडता का अध्ययन करते समय, हम अक्सर इस तरह से संधारित्र का विश्लेषण करते हैं, कम आवृत्तियों पर, संधारित्र मुख्य रूप से एक फ़िल्टर के रूप में कार्य करता है। हालांकि, जैसे -जैसे आवृत्ति बढ़ती है, संधारित्र का आगमनात्मक घटक महत्वपूर्ण हो जाता है और अंततः हावी हो जाता है। एक विशिष्ट आवृत्ति सीमा से परे, संधारित्र की फ़िल्टरिंग प्रभावशीलता कम हो जाती है। इसका मतलब है कि परउच्च आवृत्तियों, संधारित्र अब "शुद्ध" संधारित्र के रूप में व्यवहार नहीं करता है। एक संधारित्र की वास्तविक फ़िल्टरिंग विशेषताओं को नीचे दिए गए वक्र में चित्रित किया गया है:

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वक्र से, आदर्श फ़िल्टरिंग के सबसे निचले बिंदु पर होता हैप्रतिबाधावक्र (न्यूनतम प्रतिबाधा)। हालांकि, जैसे -जैसे आवृत्ति बढ़ती है, 0.1μF संधारित्र 0.01μF संधारित्र की तुलना में कम प्रभावी हो जाता है। यहां तक ​​कि उच्च आवृत्तियों पर, इष्टतम फ़िल्टरिंग के लिए छोटे समाई मान (जैसे, 0.001μF) की आवश्यकता होती है।

समाधान: समानांतर कैपेसिटर

इस सीमा को संबोधित करने के लिए, कई सर्किट डिजाइन विभिन्न समाई मानों के साथ समानांतर में कई कैपेसिटर का उपयोग करते हैं। अलग -अलग मूल्यों के कैपेसिटर को मिलाकर, प्रभावी फ़िल्टरिंग फ्रीक्वेंसी रेंज का विस्तार किया जाता है, जिससे एक व्यापक स्पेक्ट्रम में बेहतर शोर दमन सुनिश्चित होता है। यह दृष्टिकोण आवृत्तियों की एक विस्तृत श्रृंखला पर बेहतर फ़िल्टरिंग प्रदर्शन की अनुमति देता है।

शेन्ज़ेन एंके पीसीबी कंपनी, लिमिटेड


पोस्ट टाइम: MAR-07-2025