Los condensadores de derivación se aplican entre los pines de la fuente de alimentación VCC y GND de los circuitos integrados. Reducen tanto el ruido de la fuente de alimentación como el resultado de picos en la línea de suministro. También proporcionan demandas actuales inmediatas de un circuito integrado cada vez que cambia. Una nota de aplicación describe las diferentes propiedades de los condensadores de derivación y proporciona una guía para su uso. Este artículo analiza un condensador de derivación, sus funciones y sus aplicaciones.
¿Qué es un condensador de derivación?
El condensador de bypass es un condensador que pone en cortocircuito las señales de CA al suelo de manera que cualquier ruido de CA que se presente en una señal de CC se elimina produciendo una señal de CC mucho más limpia y pura. Un condensador de derivación básicamente evita el ruido de CA que puede estar en una señal de CC y se filtra fuera de CA para que una señal de CC pura y limpia pase sin varias ondulaciones de CA.
Operación de un condensador de derivación
Un condensador empleado para conducir un corriente alterna alrededor como un componente o grupo de componentes. Regularmente se quita una CA de una combinación de CA / CC y luego se libera CC para pasar a través del componente anulado.
Condensador de derivación del emisor
Cuando se agrega una resistencia de emisor en un amplificador CE (emisor común), su ganancia de voltaje se reduce, pero la impedancia de entrada aumenta. Siempre que se conecta un condensador de derivación en paralelo con una resistencia de emisor, aumenta la ganancia de voltaje del amplificador CE. Si se quita el condensador de bypass, se produce una degeneración extrema en el circuito del amplificador y se reduce el voltaje ganado.
Condensador de derivación del emisor
Condensador de derivación de cátodo
Una resistencia de cátodo en un preamplificador de triodo típico se pasa por alto dentro de un condensador grande para eliminar una forma negativa de retroalimentación que se llama degeneración del cátodo, que aumenta significativamente la ganancia.
Condensador de derivación de cátodo
Cuando un condensador es lo suficientemente grande, actúa como un cortocircuito para las frecuencias de audio y elimina la retroalimentación negativa, pero actúa como un circuito abierto para una CC, manteniendo así la polarización de la red de CC. Se puede introducir un aumento de agudos utilizando un valor de condensador más bajo, el que actúa como un cortocircuito para las frecuencias altas, pero permite la retroalimentación negativa para atenuar los graves. Esto se hace a menudo en el canal brillante del preamplificador. Si la ganancia adicional no es deseada, en función de la ganancia general del amplificador desde el conector de entrada al amplificador de potencia, el condensador se puede eliminar por completo.
Cómo calcular el valor del condensador de derivación
Hoy en día sabemos por qué y cuándo necesitamos usar un capacitor de derivación, pero aún necesitamos averiguar el valor apropiado del capacitor para usarlo en un dispositivo en particular. Se considera que los valores característicos de los condensadores de derivación incluyen 0,1 µF y 1 µF. Cuanto mayor sea la frecuencia, menor será el valor, mientras que cuanto menor sea la frecuencia, mayor será el valor.
f = frac12tR
Aquí tR = tiempo de subida
El parámetro más importante para seleccionar como condensador de derivación adecuado es su capacidad para suministrar la corriente inmediata cuando se necesita. Para seleccionar un condensador del tamaño de un dispositivo en particular, incluimos los siguientes métodos:
En primer lugar, el tamaño del condensador de derivación se puede calcular utilizando la siguiente ecuación:
C = frac1 * N * DeltatdeltaV
I = cantidad de corriente requerida para cambiar una salida de baja a alta
N = cambiar el número de salidas
∆t = tiempo requerido para cargar la línea por el capacitor
∆V = caída tolerada en VCC
Los valores que se dan en la fórmula deben conocerse, donde se pueden asumir ∆t y ∆V.
Una forma más de averiguar el tamaño del condensador de derivación es calculando su corriente máxima con la velocidad de respuesta de pulso más alta especificada. La mayor velocidad de respuesta de pulsos está establecida por varios fabricantes de condensadores.
I = CfracdVdt
Funciones de condensador de derivación
El condensador de derivación se utiliza como señal de derivación de CA a tierra.
Un condensador está conectado entre la tierra y el cable.
Para una señal de CA, el capacitor realiza un cortocircuito y lo deriva.
La CC que pasa por el condensador se comporta como un abierto para CC.
La CC se suministra directamente al IC.
Las características necesarias de un condensador de derivación son:
• Tiene una impedancia baja.
• Se electrifica bien una corriente eléctrica.
• Conecta con capacidad a tierra la corriente de ruido.
• Disminuye efectivamente la corriente de ruido.
Se utiliza un condensador de derivación en :
• Acondicionamiento de potencia y corrección del factor de potencia
• Calendario de reloj en tiempo real con EEPROM
• Convertidor DC / DC
• Referencia de voltaje
• Amplificadores DSL
• Acoplamiento y desacoplamiento de señales
• Filtros de paso alto y paso bajo
La conclusión en este punto es clara: se necesita un condensador de derivación para reducir el ruido de alta frecuencia en los rieles de la fuente de alimentación causado por otros circuitos. La inductancia del condensador de bypass es más un factor determinante en la eficiencia del bypass que un valor de capacitancia. Por lo tanto, elija capacitores de derivación basados en valores de inductancia en serie y distribuya los elementos de derivación por toda la PCB.
Sin embargo, enfoque los elementos de derivación cerca de los circuitos integrados que exigen una gran corriente a través de los transitorios, incluso si tiene una potencia sólida y planos de tierra. Mantenga los condensadores de derivación lo más cerca posible de los circuitos integrados. El condensador de derivación debe exhibir una inductancia y una resistencia en serie muy bajas, lo cual es efectivo a frecuencias muy altas. Además, para cualquier consulta sobre este tema o proyectos eléctricos y electrónicos , por favor dé sus comentarios en la sección de comentarios a continuación. Aquí hay una pregunta para usted, ¿cuál es la función principal de un condensador de derivación?
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