Блокировочные конденсаторы в цепи питания

[selektronik]

Здравствуйте.

Такой простой, практически школьный вопрос.

Конденсаторы в цепи питания ОУ - я всегда думал, что они ставятся для фильтрации помех по питанию.

А теперь вот задумался, пишут - они не от помех, они от просадок напряжения. Хотя, вообще,что подразумевать под посадкой напряжения в этом случае...

Так или не так?

И вообще, почему обычно используют именно 0.1мкФ и 100мкФ включённые параллельно. Почему 100мкФ - должны быть именно электролитическим конденсатором???

А вы что думаете?

[aen]

Десятки раз уже говорили, что т.к. реальные блоки питания и батареи имеют конечное внутреннее сопротивление, а должны в идеале для сигнала, что бы схема работала корректно иметь нулевое, то для компенсации этого сопротивления цепи питания шунтируют конденсаторами.
Блокировочные конденсаторы и на НЧ и на ВЧ служат одной цели.
Величина конденсатора выбирается в зависимости от рабочей частоты. Если на НЧ они имеют величину сотни - тысячи микрофарад, то на СВЧ иногда достаточно 100 пф.
Блокировочные конденсаторы ставят непосредственно возле точек питания схемы, что бы индуктивность подводящих проводов не влияла на работу схемы.
Это особо критично на ВЧ и СВЧ.

[Света]

... Почему 100мкФ - должны быть именно электролитическим конденсатором???

Можете ставить любые другие, если место позволит...

[selektronik]

Десятки раз уже говорили, что т.к. реальные блоки питания и батареи имеют конечное внутреннее сопротивление, а должны в идеале для сигнала, что бы схема работала корректно иметь нулевое, то для компенсации этого сопротивления цепи питания шунтируют конденсаторами.
Блокировочные конденсаторы и на НЧ и на ВЧ служат одной цели.
Величина конденсатора выбирается в зависимости от рабочей частоты. Если на НЧ они имеют величину сотни - тысячи микрофарад, то на СВЧ иногда достаточно 100 пф.
Блокировочные конденсаторы ставят непосредственно возле точек питания, что бы индуктивность проводов не влияла на работу схемы.
Это особо критично на ВЧ и СВЧ.

Так в чём причина того, что ставят два кондёра - параллельно с электролитическим конденсатором (большой емкости) не электролитический (небольшой)????

Реальные блоки питания и батареи имеют конечное внутреннее сопротивление, а должны в идеале для сигнала, что бы схема работала корректно иметь нулевое, то для компенсации этого сопротивления цепи питания шунтируют конденсаторами.

Извиняюсь, за возможную тупость, но я не понял. Можно попроще или поподробнее.

[Света]

Электролитический конденсатор на высоких частотах имеет большое сопротивление, поэтому он на этих частотах не может выполнять свои фильтрующие функции. Вот, поэтому и ставят конденсаторы маленькой ёмкости другого типа.

Любой источник питания имеет внутреннее сопротивление. Это можно и самому посмотреть, взять батарейку, замерить напряжение без нагрузки, а потом подключить лампочку и снова замерить напряжение. Оно будет меньше. Куда делось напряжение? Оно упало на внутреннем сопротивлении батарейки. При работе какого-нибудь устройства, например усилителя, потребляемый ток не постоянен. Он будет изменяться в такт со звуком. Значит на этом внутреннем сопротивлении, по закону Ома, будет падать переменное напряжение, то есть, на питание усилителя будет поступать не постоянный ток, а пульсирующий. Если таким током запитать входные каскады усилителя и если этот ток будет в фазе с входным, то усилитель самовозбудится и будет свистеть, гудеть и искажать звук. Чтобы этого не произошло, и ставят конденсаторы. А чтобы усилитель не возбудился на высоких частотах, ставят конденсаторы маленькой ёмкости параллельно электролитам.

[aen]

Так в чём причина того, что ставят два кондёра - параллельно с электролитическим конденсатором (большой емкости) не электролитический (небольшой)????

Электролитические конденсаторы плохо работают на частотах уже порядка десятка килогерц и плохо выполняют свою роль на этих частотах, поэтому их шунтируют керамическими конденсаторами которые как раз нормально работают на высоких частотах, а т.к. емкость блокировочного конденсатора, как выше говорили зависит от частоты, то для десятков килогерц емкости в десятые доли микрофарад оказывается достаточно.
Можете конечно поставить один керамический конденсатор на 100 мкф.
Это шутка конечно, но пленочный один иногда вполне достаточно. Но габариты при этом возрастут.

Как всегда меня опередили.

[SmarTrunk]

Если медленные ОУ (LM358, 140УД7...), то для них это может быть не так важно. Хотя желательно, конечно. Не обязательно сотню микрофарад. А вот для быстрых ОУ более критично. Раньше быстрыми считались ОУ с полосой единичного усиления десятки мегагерц, а сейчас - уже сотни. Для них может быть важен даже тип керамического конденсатора (безвыводного, разумеется), лучшие характеристики у конденсаторов из керамики NP0 или типа того.

[МитяРа]

И вообще, почему обычно используют именно 0.1мкФ и 100мкФ включённые параллельно. Почему 100мкФ - должны быть именно электролитическим конденсатором???

Не факт.. могут применяться какие угодно соотношения ёмкостей и количество этих конденсаторов..

Но в любом случае, по цепи питания ставятся параллельно два вида конденсаторов одновременно..
а) Электролитические - имеют относительно бОльшую ёмкость - сглаживают или фильтруют "медленные" изменения напряжения в цепи питания, когда потребляемый ток, не носит резкого, импульсного характера..
б) Керамические - то-же самое, но для импульсного тока нагрузки..

Так понятней?

[Grishanenko]

Имеется ОУ (звуковые цепи) с двухполярным питанием. Есть ли принципиальная разница в установке блокировочных конденсаторов (керамика):
1. с -Uп на +Uп
2. один с -Uп на GND, второй с +Uп на GND

Просто второй вариант удобнее по разводке платы (smd), а земля проходит как раз между выводами 8-ногого корпуса.

[aen]

Нужно делать по второму варианту.
Первый вариант вообще не рассматривается.
Первый вариант можно добавить только как дополнение к второму.

[Барсик]

Второй вариант рулит!!!

[AndreyZ]

Подскажите пожалуйста, зачем конденсаторы С3 С5 С2 С4 С6
И как выбирается их ёмкость?



Cюда перенес.
Почитайте данную тему с самого начала.
Конденсатор С2, это отдельный вопрос.

aen

[ArtHome]

Чтоб не плодить темы. Есть такой мультиплексор TCA9548A, качественное фото ниже. В даташите к нему на одной из последних страниц приведёна иллюстрация компоновки, в которой упоминаются (обведено мною розовой линией), как можно судить, керамический конденсатор на 0,1мкФ и электролитический на 100мкФ. При этом по самому тексту никаких упоминаний о конденсаторах нет. Правильно ли я понимаю, судя по фото, что блокировочная емкость имеется на борту платы и расположена непосредственно рядом с микросхемой, как и полагается, а на иллюстрацию обведённое розовой линией попало по ошибке? В самом даташите многократно упоминается про необходимость подтягивающих резисторов и как-то странно, что про блокировочную ёмкость умолчали и включили лишь раз на иллюстрации в конце документа.

[mickbell]

ArtHome писал(а):

керамический конденсатор на 0,1мкФ и электролитический на 100мкФ. При этом по самому тексту никаких упоминаний о конденсаторах нет.

Это нормально. Необходимость в блокировочных конденсаторах настолько очевидна, что далеко не всегда об этом говорят.

ArtHome писал(а):

Правильно ли я понимаю, судя по фото, что блокировочная емкость имеется на борту платы и расположена непосредственно рядом с микросхемой, как и полагается, а на иллюстрацию обведённое розовой линией попало по ошибке?

Никакой ошибки. Они расположены рядом с микросхемой, между полигонами общего и питания - всё правильно. Тут питание и общий разведены по углам микросхемы, как раньше делалось, и показанный способ размещения блокировочных конденсаторов - вполне разумный. А что на плате? Почти то же самое.

ArtHome писал(а):

как-то странно, что про блокировочную ёмкость умолчали и включили лишь раз на иллюстрации в конце документа.

Да ничего странного на самом деле.

[ArtHome]

mickbell писал(а):

Тут питание и общий разведены по углам микросхемы, как раньше делалось, и показанный способ размещения блокировочных конденсаторов - вполне разумный. А что на плате? Почти то же самое.

Уточните, пожалуйста - мне рядом с синей платой мультиплексора следует разместить отдельно две блокирующие ёмкости?
1. Да, размещать.
2. Нет, не размещать.
Спасибо

[mickbell]

Второе. Впрочем, если захотите конденсаторов поставить ещё и ещё - ваше право.

Добавлено after 1 minute 32 seconds:
Дополню - касаемо двух емкостей. Иногда на блокировку ставят керамику разных емкостей, но часто это - перестраховка. Видимо, те китайцы, что делали эту плату, именно так и посчитали, поставив только один конденсатор.

[Phlanger]

"Тантал без керамики - деньги на ветер." Смысл - в не только малом, но и ровном импедансе этого бутерброда. Где-то до частот как минимум коротковолнового диапазона "16 метров".
Шитодата и руководящие технические материалы (application notes) - разные документы.

[protoder]

Не совсем точно про внутреннее сопротивление источник питания. Внутреннее сопротивление источника тоже штука важная, но ее скомпенсировать может один конденсатор большой емкости. Установленный где угодно на плате.
Самое же важное, с чем борются блокировочные конденсаторы - индуктивность проводников питания. В импульсных устройствах в момент переключения происходят скачки тока. На которые индуктивность проводников реагирует, как и положено индуктивности - падением напряжения. В итоге в самый ответственный момент на микросхеме банально питание падает. Что может критичным образом нарушить ее работу. Что бы это предотвратить, и ставят блокировочные конденсаторы. По сути дела, в качестве локальной батарейки. Отсюда ясно, почему провода питания стоит делать меньшей индуктивности ( то есть толще и короче), почему блокировочные конденсаторы особенно важны в высокочастотных схемах при использовании микросхем с резкими фронтами. И главное - почему их надо ставить как можно ближе к самой микрухе.

[As]

...Тут выше была схемка для примера, так вот она наводит на мысли: а ведь "землю" блокировочных конденсаторов нельзя объединять с сигнальной - все помехи из БП через блокировочные конденсаторы полезут во входные цепи! Т.е. земля питания и земля сигнальная - это обязательно две отдельные цепи, объединяющиеся только в одной точке устройства! (Для УМЗЧ общая точка земли обычно делается в точке соединения конденсаторов фильтра питания...)

[LiLo]

https://habr.com/ru/post/146987/