Calculadora de seleção de capacitores de desacoplamento

Calcule a frequência autorressonante do capacitor de desacoplamento, a impedância na frequência alvo, a faixa de desvio efetiva e o número de capacitores necessários para a integridade da energia

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Fórmula

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)

Como Funciona

Os capacitores de desacoplamento, também conhecidos como capacitores de desvio, são componentes essenciais em circuitos eletrônicos projetados para suprimir ruídos de alta frequência e fornecer armazenamento local de energia próximo a circuitos integrados. Eles atuam como reservatórios de carga locais, suavizando as flutuações de tensão da fonte de alimentação e reduzindo a interferência eletromagnética. Ao colocar um capacitor próximo aos pinos de alimentação de um IC, as demandas de corrente rápida podem ser atendidas instantaneamente, mantendo a tensão estável e evitando a degradação do desempenho.

Exemplo Resolvido

Para um microcontrolador operando a 3,3 V com um consumo de corrente de pico de 100 mA e uma frequência máxima de 10 MHz, selecione um capacitor de desacoplamento: 1) Estime a capacitância necessária usando f = 1/ (2π RC), assumindo resistência em série equivalente a 0,1Ω. 2) Calcule: capacitor de cerâmica de 0,1 µF com baixo ESR. 3) Coloque o capacitor de 0,1 µF diretamente entre os pinos VCC e GND, com comprimentos de traço curtos para minimizar a indutância.

Dicas Práticas

✓Use vários valores de capacitor para uma supressão de ruído de frequência mais ampla
✓Coloque os capacitores de desacoplamento o mais próximo possível dos pinos de alimentação do IC
✓Minimize os comprimentos de traço entre o capacitor e o IC
✓Use capacitores cerâmicos de baixa ESR para aplicações de alta frequência

Erros Comuns

✗Usando um único valor de capacitor para todos os ICs
✗Colocar capacitores de desacoplamento longe dos pinos de alimentação
✗Negligenciando a resistência em série equivalente do capacitor (ESR)
✗Usando o tipo dielétrico errado para faixas de frequência específicas

Perguntas Frequentes

Qual é o objetivo principal de um capacitor de desacoplamento?

Para fornecer armazenamento de energia local, suprimir ruídos de alta frequência e manter a tensão estável para circuitos integrados.

Como escolho o valor correto da capacitância?

Considere o consumo de corrente do IC, a frequência de operação e as recomendações do fabricante. Normalmente, os valores variam de 0,1 µF a 10 µF.

Posso usar capacitores eletrolíticos para desacoplamento?

Geralmente não é recomendado para aplicações de alta frequência devido ao maior ESR. Os capacitores de cerâmica são preferidos para a maioria dos circuitos digitais.

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