Diferencias entre condensadores de derivación y de desacoplamiento
Los términos «condensador de derivación» y «condensador de desacoplamiento» se usan indistintamente, aunque existen claras diferencias entre ellos.
Primero comprendamos el contexto en el que se necesita la evitación. Al alimentar cualquier dispositivo activo, el requisito principal es que el punto de entrada de la fuente de alimentación («carril de alimentación») tenga la menor impedancia posible (en comparación con tierra) (preferiblemente cero ohmios, aunque esto no es posible lograrlo en la práctica). ). Este requisito asegura la estabilidad del circuito.
El condensador de derivación («derivación») nos ayuda a cumplir con este requisito al limitar la comunicación no deseada o «ruido» que se origina desde la línea de alimentación hasta el circuito electrónico en cuestión. Cualquier falla o ruido que se vea en la línea de alimentación se deriva inmediatamente a la tierra del chasis («GND») y, por lo tanto, se evita que ingrese al sistema, de ahí el nombre de capacitor de derivación.
Para diferentes dispositivos dentro de un sistema electrónico o para diferentes componentes dentro del mismo circuito integrado («IC»), el condensador de derivación evita el ruido entre sistemas o dentro del sistema. Esta situación surge por la igualdad en la forma de posiciones de poder compartidas. No hace falta decir que, en todas las frecuencias operativas, el impacto del ruido debe ser limitado.
En cuanto a su ubicación física en el diseño, los condensadores de derivación se colocan cerca de las fuentes de alimentación y los pines de alimentación de los conectores. Estas tapas permiten el paso de la corriente alterna (“AC”) y mantienen la corriente continua (“DC”) dentro del bloque activo.
Figura 1: Implementación básica del condensador de derivación
Como se muestra en Figura 1, la forma más simple del condensador de derivación es una tapa conectada directamente a la fuente de alimentación («VPreguntas frecuentes») y a GND. La naturaleza de la conexión permitirá que el componente de CA de VPreguntas frecuentes pase a GND. El límite actúa como una reserva actual. El capacitor de carga ayuda a salvar cualquier ‘caída’ en el voltaje VPreguntas frecuentes liberando su carga cuando cae el voltaje. El tamaño del condensador determina la cantidad de «inmersión» que puede llenar. Cuanto más grande es el capacitor, mayor es la caída repentina de voltaje que puede manejar el capacitor. Los valores típicos de capacitor son .1uF capacitor y .01uF.
Con respecto a la pregunta de cuántos capacitores de derivación deben usarse en un diseño, la regla general es tantos como la cantidad de circuitos integrados en el diseño. Como se mencionó anteriormente, la tapa de derivación está conectada directamente a los pines VPreguntas frecuentes y GND. Aunque el uso de muchos capacitores de derivación puede parecer una exageración, en esencia, esto nos ayuda a garantizar la confiabilidad del diseño. Ahora es común que los diseños de enchufes DIP usen tapas de derivación incorporadas cuando la cantidad de capacitores por pulgada cuadrada alcanza un cierto umbral.
Por otro lado, los condensadores de desacoplamiento («desencapsulación») se utilizan para aislar dos fases de un circuito de modo que estas dos fases no tengan efecto de Preguntas frecuentes entre sí.
El desacoplamiento es en realidad una versión refinada del bypass. Debido a las limitaciones finitas del bypass para crear la fuente de voltaje ideal, a menudo es necesario «desacoplar» o aislar las fuentes de ruido adyacentes. Se utiliza un condensador de desacoplamiento para separar el voltaje de Preguntas frecuentes del voltaje de CA y, por lo tanto, se ubica entre la salida de una fase y la entrada de la siguiente fase.
Los condensadores de desacoplamiento suelen estar polarizados y actúan principalmente como cubos de carga. Esto ayuda a mantener el potencial cerca de los respectivos pines de alimentación de los componentes. Esto, a su vez, evita que el potencial caiga por debajo del umbral de suministro siempre que los componentes cambien a velocidades significativas o cuando haya un cambio simultáneo en el registro. En última instancia, esto describe la demanda de energía adicional de las fuentes de alimentación.
Un condensador de derivación generalmente tiene la forma de un condensador de derivación colocado a través del riel de alimentación como se muestra en Figura 2. El desacoplamiento completa la parte implícita «RC» (LC) de la red: el elemento en serie, como en un filtro de paso bajo.
Figura 2: Implementación básica de un condensador de desacoplamiento
El desacoplamiento también se puede realizar mediante el uso de un regulador de voltaje en lugar de la red LC, como se muestra en Figura 3.
Figura 3: Uso de un regulador de voltaje como sustituto de un capacitor de desacoplamiento
