Condensador de desacoplamiento (pico de alta frecuencia)

Question

Me pregunto si alguien podría ayudarme a rectificar mis conocimientos sobre los condensadores de desacoplamiento y su papel en la supresión de los picos de tensión de alta frecuencia (en particular, los aumentos de la tensión de alimentación).

Pregunta similar.

La respuesta proporcionada anteriormente no me explica la naturaleza inherente de por qué un condensador de desacoplamiento suprimirá estas sobretensiones. A mi entender, un condensador colocado en un pin de entrada debería derivar el exceso de corriente a través del condensador de forma proporcional a la tasa de cambio de tensión.

Si un pico transitorio de este tipo viaja por la línea de alimentación, ¿no debería ser idéntica la tensión vista por el condensador de desacoplamiento y el pin de entrada? El condensador de desacoplamiento sirve para desviar la corriente, pero la tensión no cambia. Si el pico transitorio entrante es visto por el nodo en el condensador, ¿no debería este mismo voltaje ser visto por el pin de entrada?

Perdona mi confusión, cualquier idea sería genial. Gracias.

Answer 1

Según tengo entendido, un condensador colocado en un pin de entrada debería derivar el exceso de corriente a través del condensador proporcional a la tasa de cambio de voltaje.

Así es precisamente como funciona, pero todas las líneas de alimentación tendrán inductancia y algo de resistencia y esto hace que el condensador sea eficaz para restringir el aumento del pico de tensión. Un condensador por sí solo no tiene ningún efecto; es el condensador junto con componentes en serie como L y R lo que lo hace eficaz contra los transitorios rápidos.

Sin embargo, para un cambio continuo o de larga duración el condensador es ineficaz.

Answer 2

El transitorio tendrá alguna impedancia de origen. Otra posibilidad es considerar el transitorio como un pulso de energía. Parte de esa energía pasará a través del condensador, que actúa como divisor de tensión con la impedancia de la fuente, por lo que incluso si se tuviera una barra colectora ideal (alimentación, desacoplamiento, carga) el transitorio se reduciría. En la práctica, la línea de alimentación tiene inductancia y resistencia que también contribuyen al efecto de aislamiento del condensador. Ninguno de los componentes reales de un circuito es "ideal".

Answer 3

Tienes razón el Vin = Vout para un condensador en paralelo. Pero en la vida real una pequeña traza de PCB o un cable tiene una resistencia de mili-ohmios. Estas resistencias (resistencia en serie en la entrada y la salida) contribuyen mucho en el efecto de las tensiones de sujeción. el condensador en paralelo se verá como un filtro de paso bajo RC después de añadir esas pequeñas resistencias.

Tenga en cuenta que esto significa que la disposición de la placa de circuito impreso tendrá un gran efecto en la eficacia del desacoplamiento. Por ello, encontrarás decenas de notas de aplicación y guías sobre cómo colocar correctamente los condensadores de desacoplamiento. Además, para aumentar la eficacia, muchos añaden perlas de ferrita, inductores o incluso pequeñas resistencias en serie.