PCBA 전자 엔지니어는 왜 항상 회로에 0.1uF 및 0.01uF 커패시터 두 개를 배치합니까?

우리는 그 이유를 이해해야 합니다.PCB전자 엔지니어는 회로에 두 개의 커패시터를 넣습니다. 먼저 바이패스와 디커플링의 개념을 이해해야 합니다.

1. 바이패스 및 디커플링

바이패스 커패시터와 디커플링 커패시터는 회로에서 흔히 사용되는 개념이지만 이를 이해하는 것은 쉽지 않습니다.

이 두 단어를 이해하려면 영어 문맥으로 돌아가야 합니다.

Bypass는 영어로 지름길을 택한다는 뜻이며, 아래 그림과 같이 회로에서도 같은 의미입니다.

Couple은 영어로 한 쌍을 의미하며, 페어링(pairing), 커플링(coupling)으로 확장됩니다. 시스템 A의 신호가 시스템 B의 신호를 발생시키는 경우 아래 그림과 같이 A와 B 시스템 사이에 커플링이 발생한다고 합니다(커플링). 그리고 디커플링은 이 결합을 약화시키는 것을 의미합니다.

1) 우회

전원이 간섭을 받으면 일반적으로 고주파 간섭 신호이므로 IC가 제대로 작동하지 않을 수 있습니다.

커패시터는 DC에 대해 개방 회로이고 AC에 대해 저항이 낮기 때문에 커패시터 C1을 전원 근처에 병렬로 연결합니다.

고주파 간섭 신호는 C1을 통해 접지로 다시 흐르고, IC를 통과한 간섭 신호는 커패시터를 통해 GND로 바로 연결됩니다. 여기서 C1은 바이패스 커패시터의 역할이다.

2) 디커플링

집적 회로의 동작 주파수는 일반적으로 높기 때문에 IC가 시작되거나 동작 주파수를 전환할 때 전원 공급선에 큰 전류 변동이 발생합니다. 이 간섭 신호는 전원에 직접 피드백되어 변동을 유발합니다.

IC의 VCC 전원 포트 근처에 커패시터 C2를 병렬로 연결하십시오. 커패시터에는 에너지 저장 기능이 있으므로 IC에 순간 전류를 제공하고 IC 전류 변동 간섭이 전력에 미치는 영향을 줄일 수 있습니다. 여기서 C2는 디커플링 커패시터 역할을 합니다.

3. 왜 두 개의 커패시터를 사용합니까?

이 기사의 시작 부분에서 언급한 질문으로 돌아가서, 왜 0.1uF와 0.01uF의 두 개의 커패시터를 사용합니까?

커패시터 임피던스와 용량성 리액턴스의 계산 공식은 다음과 같습니다.

2. 회로의 바이패스 및 디커플링

아래 그림과 같이 DC 전원 Power는 칩 IC에 전원을 공급하며 회로에는 2개의 커패시터가 내장되어 있습니다.

용량성 리액턴스는 주파수 및 용량 값에 반비례합니다. 커패시턴스가 크고 주파수가 높을수록 용량성 리액턴스는 작아집니다. 커패시턴스가 클수록 필터링 효과가 더 좋아진다는 것을 간단히 이해할 수 있습니다.

그렇다면 0.1uF 커패시터 바이패스에 0.01uF 커패시터를 추가하는 것은 낭비가 아닌가?

실제로 특정 커패시터의 경우 신호 주파수가 자체 공진 주파수보다 낮을 때 용량성이고 신호 주파수가 자체 공진 주파수보다 높을 때 유도성이 있습니다.

0.1uF, 0.01uF 커패시터 2개를 병렬로 연결하면 필터링 주파수 범위를 넓히는 것과 같다.