¿Cómo calculo la resistencia correcta, el condensador para un circuito de paso bajo?

El uso de tapas de desacoplamiento depende enormemente del circuito en cuestión. Cualquier circuito que genere mucha conmutación de alta velocidad generará un perfil EMC ruidoso. Los FPGA, los microcontroladores y las interfaces de alta velocidad realizan una gran cantidad de conmutación de alta velocidad y, por lo tanto, requieren tapas de desacoplamiento.

Por lo general, una hoja de datos del dispositivo especificará los valores límite recomendados, las ubicaciones e incluso las dialécticas. Estos valores generalmente se eligen específicamente para el dispositivo en cuestión. A veces, estas tapas son opcionales, y se agregan a discreción del usuario en función de los circuitos circundantes. Si se va a utilizar un regulador de voltaje en un entorno EMC ruidoso, entonces se pueden incluir las tapas, de lo contrario no serán necesarias (la hoja de datos lo indicará), sin embargo, el desacoplamiento generalmente es una buena práctica.

A menudo, los dispositivos tendrán varias mayúsculas en paralelo de diferentes valores. Cada tapa filtra hasta una frecuencia específica según la impedancia (Z) del circuito. La frecuencia de corte se calcula de la siguiente manera:

\ $ f_c = \ dfrac {1} {2 \ pi Z C} \ $

Sin embargo, la impedancia del circuito es el factor más difícil de calcular. Se basa en su margen de ruido permitido y la cantidad de corriente que se va a cambiar a la vez. Este informe de aplicación de TI realmente útil proporciona detalles.

Si estás construyendo un circuito RC de paso bajo clásico de primer orden, entonces la Z resulta ser El valor R y las matemáticas son mucho más fáciles.

Esta es la razón por la que la mayoría de los IC ofrecen valores de límite recomendados, ya que han hecho todos los cálculos para usted. Si desea un ejemplo práctico, la nota de aplicación anterior proporciona un buen ejemplo de cómo calcular un valor de límite requerido.

En términos de prueba, si tiene una fuente de alimentación por sí sola, probablemente no verá mucho ruido. Sería necesario medir el ruido de la fuente de alimentación cuando lo esté utilizando para alimentar un microcontrolador o dispositivo similar y elegir valores de límite en función de lo que dice la nota de la aplicación para el dispositivo. Además, prueba y prueba un error. Pruebe diferentes valores de límite y vea lo que obtiene.

El filtrado que necesita depende en gran medida de la fuente de voltaje de entrada: si se trata de una fuente de alimentación de conmutación de China (sin transformador grande), es probable que desee conectar un filtro LC "pi" o "t" (algo más complicado, tienes que evitar la resonancia) o simplemente poner una perla de ferita en serie para atenuar las altas frecuencias que pasan de la LM7805. Otra forma es agregar un filtro RC hecho de una resistencia pequeña (algo de 10 ohmios) y un condensador, la frecuencia de la esquina de esto se puede calcular por 1 / (2 * pi * R * C); esta forma también es complicada, ya que debe considerar la cantidad de corriente que va a consumir y la caída de voltaje que se desarrollará sobre una resistencia.

En particular, se puede considerar que los condensadores actúan en varios modos diferentes: una cosa, son derivar las frecuencias altas a tierra (el condensador actúa como una resistencia para altas frecuencias, a mayor frecuencia, menor resistencia) otra cosa: desacoplan el circuito haciendo un "almacenamiento de energía local" para demandas de corriente momentáneas del circuito que este circuito está alimentando. Y, finalmente, podrían considerarse como componentes estabilizadores para el circuito de regulación de voltaje interno en LM7805.

Dicho esto, realmente no tienes que calcular valores para este circuito en particular. Por "regla del pulgar", usted acaba de poner un capacitor cerámico en el rango de 100nF hasta 1uF (las cerámicas 1uF ya están disponibles y son económicas): esta tapa actúa como un capacitor estabilizador y desvía las altas frecuencias. Paralelamente a eso, generalmente se coloca un condensador electrolítico de 10uF - 100uF, su terminal positivo está conectado a un riel de mayor potencial (+5, +7.5); esta tapa actúa como un almacenamiento de energía local, es lenta y no tiene un gran rendimiento en altas frecuencias.

Si ve picos altos y cortos en una fuente de alimentación de conmutación, coloque un cordón de freite en serie en la salida (debe elegir uno que pueda pasar la corriente que necesita)