จดหมาย:info@anke-pcb.com
whatapp/wechat: 008618589033832
Skype: Sannyduanbsp
จุดประสงค์ของตัวเก็บประจุหลายตัวบนชิปคืออะไรแหล่งจ่ายไฟพิน?
ในฐานะที่เป็นวิศวกรอิเล็กทรอนิกส์เป็นที่ทราบกันดีว่าตัวเก็บประจุโดยทั่วไปให้บริการฟังก์ชั่นหลักสี่ประการ: decoupling, coupling (การปิดกั้น DC ในขณะที่ช่วยให้ AC ผ่าน) การกรองและการจัดเก็บพลังงาน วันนี้ฉันจะมุ่งเน้นไปที่การอธิบายฟังก์ชั่น decoupling
ตัวเก็บประจุ decoupling ประเภททั่วไป
ภาพด้านบนแสดงแผนผังบางส่วนของการกำหนดค่าแหล่งจ่ายไฟขั้นต่ำของไมโครคอนโทรลเลอร์ STM32 ซีรี่ส์ MCU นี้ต้องการรางพลังงาน 3.3V ห้าแห่งซึ่งโดยทั่วไปจะจัดหาโดย LDO (ควบคุมการออกกลางคันต่ำ) เช่น LM1117
เหตุใดจึงต้องใช้ตัวเก็บประจุ
ในขณะที่ LDOS โดยทั่วไปให้แรงดันไฟฟ้าที่เสถียรมากขึ้นเมื่อเทียบกับตัวแปลง DC-DC(เช่น TPS5430) แม้กระทั่งแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ LDO สามารถแสดงความไม่แน่นอนสำหรับชิปประสิทธิภาพสูง เพื่อแก้ไขปัญหานี้เราวางตัวเก็บประจุที่แยกตัวออกใกล้กับหมุดแหล่งจ่ายไฟของชิป ตัวเก็บประจุเหล่านี้ดูดซับเสียง AC ความถี่สูงจากแหล่งจ่ายไฟเบี่ยงเบนไปยังพื้นเพื่อให้มั่นใจว่าชิปจะได้รับแรงดันไฟฟ้า DC ที่มั่นคงและเชื่อถือได้ เพื่อประสิทธิภาพที่ดีที่สุดจะต้องวางตัวเก็บประจุ decoupling ให้ใกล้เคียงกับหมุดของชิปมากที่สุด
เหตุใดตัวเก็บประจุ0.1μFจึงใช้กันทั่วไป?
เมื่อศึกษาความสมบูรณ์ของพลังงานเรามักจะวิเคราะห์ตัวเก็บประจุเช่นวิธีนี้ที่ความถี่ต่ำตัวเก็บประจุทำหน้าที่เป็นตัวกรองเป็นหลัก อย่างไรก็ตามเมื่อความถี่เพิ่มขึ้นส่วนประกอบอุปนัยของตัวเก็บประจุจะมีความสำคัญและในที่สุดก็ครอบงำ นอกเหนือจากเกณฑ์ความถี่เฉพาะประสิทธิภาพการกรองของตัวเก็บประจุจะลดลง ซึ่งหมายความว่าที่ความถี่สูงตัวเก็บประจุไม่ทำงานเป็นตัวเก็บประจุ "บริสุทธิ์" อีกต่อไป ลักษณะการกรองที่แท้จริงของตัวเก็บประจุจะแสดงในเส้นโค้งด้านล่าง:
จากเส้นโค้งการกรองในอุดมคติเกิดขึ้นที่จุดต่ำสุดของความต้านทานเส้นโค้ง (ความต้านทานขั้นต่ำ) อย่างไรก็ตามเมื่อความถี่เพิ่มขึ้นตัวเก็บประจุ0.1μFจะมีประสิทธิภาพน้อยกว่าเมื่อเทียบกับตัวเก็บประจุ0.01μF ที่ความถี่ที่สูงขึ้นจะต้องมีค่าความจุที่เล็กลง (เช่น0.001μF) สำหรับการกรองที่ดีที่สุด
วิธีแก้ปัญหา: ตัวเก็บประจุแบบขนาน
เพื่อจัดการกับข้อ จำกัด นี้การออกแบบวงจรจำนวนมากใช้ตัวเก็บประจุหลายตัวควบคู่ไปกับค่าความจุที่แตกต่างกัน ด้วยการรวมตัวเก็บประจุของค่าที่แตกต่างกันช่วงความถี่การกรองที่มีประสิทธิภาพจะถูกขยายออกเพื่อให้มั่นใจว่าการปราบปรามเสียงรบกวนที่ดีขึ้นในสเปกตรัมที่กว้างขึ้น วิธีการนี้ช่วยให้ประสิทธิภาพการกรองที่ดีขึ้นในช่วงความถี่ที่กว้างขึ้น
Shenzhen Anke PCB Co. , Ltd
เวลาโพสต์: Mar-07-2025
