Pytanie:
Jak poznać dokładne wartości kondensatorów odsprzęgających dla napięć zasilania?
Aaru
2015-05-16 05:20:39 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Podczas projektowania obwodów wykorzystujących różne komponenty, takie jak układy scalone, często arkusze danych podają przykładowy schemat, w którym zwykle podają pewne wartości dotyczące odsprzęgania kondensatorów. Zwykle widzę nasadkę 0,1 uF równolegle z nasadką 10 uF na szynie zasilającej. Czasami widzę inne warianty, w których mają równolegle kilka czapek 0,1 μF. W jaki sposób określają te wartości?

Jestem pewien, że masz na myśli „kondensatory odsprzęgające”.Kondensatory sprzęgające służą do sprzęgania sygnału z jednego stopnia do drugiego, zwykle na wejściu wzmacniaczy sprzężonych prądem przemiennym.
Cztery odpowiedzi:
crgrace
2015-05-16 05:31:40 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Krótka odpowiedź :

Zaczynają od standardu (0,1 uF równolegle z 10 uF) i jeśli nadal mają problemy z odbiciem podaży, zaczynają eksperymentować, aż zadziała.

Dłuższa odpowiedź :

Zwykle dokładna wartość kondensatora odsprzęgającego nie jest krytyczna, chyba że wiesz już coś o składowych częstotliwości szumu, spodziewaj się zobaczyć.

Zazwyczaj im mniejszy kondensator, tym wyższa częstotliwość rezonansu własnego (częstotliwość, przy której urządzenie przestaje działać jak kondensator i zaczyna działać jak cewka indukcyjna z powodu wewnętrznego przesunięcia fazowego). Dlatego arkusze danych zazwyczaj pokazują wiele urządzeń równolegle. 10 uF ma ominąć niższe częstotliwości, podczas gdy mniejszy kondensator jest skuteczny przy wyższych częstotliwościach (i mniej skuteczny przy niższych częstotliwościach, ponieważ jest mniejszy).

Kiedy wprowadzasz nowy chip na płycie testowej, Inżynierowie produktu, w których pracuję, zazwyczaj stosują standardowe odsprzęganie 0,1 μF równolegle z 10 μF, jak mówisz. Jeśli to wystarczy, to świetnie, gotowe. Jeśli nadal występują problemy z odbiciem dostaw, będą eksperymentować (analiza i symulacja nie są tutaj zbyt pomocne), dopóki nie uzyskają kontroli nad hałasem. Robią to dodając mniejsze czapki bardzo blisko chipa lub czasami, jak widzieliście, równoległe czapki 0,1 uF. To działa, ponieważ różne czapki 0,1 μF znajdują się w różnych odległościach od chipa, więc wchodzą w interakcję z odbiciem zasilania na różne sposoby (i przy różnych częstotliwościach).

Dziękuję, twoja odpowiedź była pomocna i rzuciła światło na cały proces związany z oddzieleniem.
Paralelowanie 4 lub 5 czapek 0,1 μF powoduje również równoległe umieszczenie ich pasożytów ESR i ESL, dzięki czemu kombinacja jest bardziej skuteczna niż (na przykład) pojedyncza nasadka 0,47 μF.
Dobra odpowiedź.Istnieją dalsze aspekty tego zagadnienia, takie jak: gdy obwód będzie w zasadzie działał, może nie przejść testów, aby spełnić przepisy dotyczące emisji EMC.Jeżeli takie emisje można prześledzić do źródła zasilania, może być wymagane dalsze oddzielenie w pobliżu urządzenia generującego hałas.Jest to oczywiście zależne od układu płytki, więc nie zawsze można przewidzieć z góry.
justinrjy
2015-05-16 05:28:31 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Różne wartości kondensatorów optymalnie odfiltrowują różne częstotliwości. Zawsze uważałem ten artykuł o kondensatorach filtrujących i odsprzęgających za przydatny, zawiera wiele informacji na temat zasady działania kondensatorów odsprzęgających i różnic między określonymi wartościami.

http://www.ti.com/lit/an/scaa048/scaa048.pdf

ARMATAV
2015-05-16 06:06:39 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Najpierw znajdź rezonans (\ $ f \ $) z C i twoim odpowiednikiem L dla obwodu;

(W przypadku użycia prądu stałego, znajdowałbyś się tak blisko częstotliwości oscylacji na zasilaniu , to jest MIERZONE, NIE OBLICZANE )

$$ f = {1 \ over 2 \ pi \ sqrt {LC}} $$

Następnie użyj ta częstotliwość, np 100kHz, znajdź szerokość pasma częstotliwości (\ $ \ Delta f \ $), które filtrujesz do użytku , np. 10%, czyli 90 kHz - 110 kHz.

(W przypadku stosowania prądu stałego chcesz pokryć całą szerokość częstotliwości, które widzisz na swoim oscyloskopie, tj. Najszybsze zakłócenie to 110 kHz, najwolniejsze to 90 kHz)

$$ \ Delta f = {f \ over Q} $$

Q jest tym, czym chcemy manipulować, co możesz uzyskać;

$$ Q = {1 \ over R} \ times {\ sqrt L \ over C} $$

Zatem istnieje odwrotna zależność Q do C. Dla mniejszej przepustowości (tj. Większej „jakości (Q)”) , mamy mniej C. Ale chcemy większej przepustowości, więc dodajemy więcej C.

R prawdopodobnie będzie dominujący, tak naprawdę nie można uzyskać pomiaru \ $ \ sqrt L \ $, więc przykręć \ $ \ sqrt L \ $, znajdź Q w odniesieniu do CR;

$$ Q = {1 \ over CR} $$

Podłącz to z powrotem do naszej drugiej rzeczy i otrzymasz przybliżenie, z którym możesz poeksperymentować;

$$ \ Delta f = {f \ over {1 \ over CR}} $$

W skrócie;

$$ \ Delta f = f CR $$

Możesz zmierzyć R, możesz zmierzyć f, wiesz, że chcesz, aby \ $ \ Delta f \ $ było \ $ f \ $ + 10 %


Dlatego dla inaccu przybliżenie kursu dla DC;

$$ C = {\ Delta f \ over f R} $$


I dla idealnego przybliżenia w \ $ f \ $;

$$ C = {\ Delta f \ times \ sqrt L \ over f \ times R \ times X_L X_C} $$

Po prostu wstawiłeś \ $ \ sqrt L \ $ z powrotem i weź pod uwagę impedancję przy określonej częstotliwości.

Dla idealnego C w zakresie częstotliwości \ $ X_L \ $ i \ $ X_C \ $ zmień odwrotnie \ $ f \ $ gdy rośnie tak, że \ $ X_L \ rightarrow \ infty \ $ i \ $ X_C \ rightarrow 0 \ $. Stabilizują się przy rezonansie i wracamy do

$$ f = {1 \ over 2 \ pi \ sqrt {LC}} $$

Zakładając, że możesz znaleźć idealne C. Ale wszystkie C mają maksymalny „zakres”, tj. elektrolity są nie dotyczy wysokich częstotliwości, ceramika jest. Zakłada się, że wiesz, że potrzebujesz ochrony przed wysokimi lub niskimi częstotliwościami, a następnie możesz filtrować. Aby dowiedzieć się, który z nich jest potrzebny, po prostu zmierz \ $ f \ $, a jeśli jest wyższy niż 100 kHz, nie używaj wiadra elektrolitycznego.

user19579
2015-05-20 11:10:58 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Znajdź maksymalną częstotliwość odsprzęgania z najszybszego czasu narastania / inne sposoby ..... Altera.com ma tak wiele artykułów na temat odsprzęgania zasilania.

Znajdź przejściową impedancję zasilacza = deltaV (tolerancja szyny) / prąd delta (prąd przejściowy). Powinien być osiągnięty w całym zakresie częstotliwości.Większość odsprzęgania płyty jest skuteczna tylko do 80 MHz. Po tym montażu pojawia się efekt indukcyjności ... po tym limicie pomogą tylko kołpaki odsprzęgające pakiet. W większości przypadków wartość kondensatora nie ma większego znaczenia tylko indukcyjność montażu, a ESL ma znaczenie. W tym 80Mhz trzeba zaprojektować odsprzęganie n / w. Przeważnie podziel na 3 sekcje (zawsze wybieraj najmniejszy rozmiar lub mniejsze nasadki ESL o większej pojemności). Pierwsze kondensatory zbiorcze (> 47uF ---> dokładne wartości są przybliżone), takie jak 100uf, 330uf ... ogólnie umieszczenie tych nakrętek nie jest zbyt duże materia. 2. średnie ograniczenie zakresu (> 1uf i <47uf -> dokładne wartości są przybliżone) Trzeci zakres będzie mniejszy -0.01,0.1uf's -> położenie krytyczne. jeśli nie zostanie umieszczony we właściwych miejscach, nie ma wpływu.

PDN N/W simple simulation model

darmowe symulatory powinny pomóc, takie jak LTSpice 4, spicap itp., uzyskać rekomendacje od producentów.



To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...