PCB

Calculateur de sélection des condensateurs de découplage

Calculez la fréquence d'auto-résonance du condensateur de découplage, l'impédance à la fréquence cible, la plage de dérivation effective et le nombre de condensateurs nécessaires à l'intégrité de l'alimentation

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Formule

f_SRF = 1 / (2π√(ESL·C)), Z = √(ESR² + (X_C − X_L)²)

C— Capacitance (F)

ESR— Equivalent series resistance (Ω)

ESL— Equivalent series inductance (H)

f_SRF— Self-resonant frequency (Hz)

Z— Impedance (Ω)

Comment ça marche

Les condensateurs de découplage, également appelés condensateurs de dérivation, sont des composants essentiels des circuits électroniques conçus pour supprimer le bruit à haute fréquence et fournir un stockage d'énergie local à proximité des circuits intégrés. Ils agissent comme des réservoirs de charge locaux, atténuant les fluctuations de tension d'alimentation et réduisant les interférences électromagnétiques. En plaçant un condensateur à proximité des broches d'alimentation d'un circuit intégré, les demandes de courant rapides peuvent être satisfaites instantanément, en maintenant une tension stable et en empêchant la dégradation des performances.

Exemple Résolu

Pour un microcontrôleur fonctionnant à 3,3 V avec une consommation de courant maximale de 100 mA et une fréquence maximale de 10 MHz, sélectionnez un condensateur de découplage : 1) Estimez la capacité requise en utilisant f = 1/ (2π RC), en supposant une résistance série équivalente à 0,1 Ω. 2) Calculez : condensateur céramique de 0,1 µF à faible ESR. 3) Placez le condensateur de 0,1 µF directement entre les broches VCC et GND, avec de courtes longueurs de trace pour minimiser l'inductance.

Conseils Pratiques

✓Utilisez plusieurs valeurs de condensateur pour une suppression du bruit de fréquence plus large
✓Placez les condensateurs de découplage le plus près possible des broches d'alimentation du circuit intégré
✓Minimiser la longueur des traces entre le condensateur et le circuit intégré
✓Utilisez des condensateurs céramiques à faible ESR pour les applications à haute fréquence

Erreurs Fréquentes

✗Utilisation d'une valeur de condensateur unique pour tous les circuits intégrés
✗Placer les condensateurs de découplage loin des broches d'alimentation
✗Négliger la résistance série équivalente (ESR) du condensateur
✗Utilisation d'un type diélectrique incorrect pour des plages de fréquences spécifiques

Foire Aux Questions

Quel est l'objectif principal d'un condensateur de découplage ?

Fournir un stockage d'énergie local, supprimer le bruit à haute fréquence et maintenir une tension stable pour les circuits intégrés.

Comment choisir la bonne valeur de capacité ?

Tenez compte de la consommation de courant du circuit intégré, de sa fréquence de fonctionnement et des recommandations du fabricant. Généralement, les valeurs sont comprises entre 0,1 µF et 10 µF.

Puis-je utiliser des condensateurs électrolytiques pour le découplage ?

Généralement déconseillé pour les applications à haute fréquence en raison de l'ESR plus élevé. Les condensateurs céramiques sont préférés pour la plupart des circuits numériques.

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