바이패스 커패시터는 집적 회로의 전원 핀 VCC와 GND 사이에 적용되며 전원 공급 장치 노이즈와 공급 라인의 스파이크 결과를 모두 줄입니다. 또한 집적 회로가 전환될 때마다 집적 회로의 즉각적인 전류 수요를 제공합니다.
바이패스 커패시터는 AC 신호를 접지로 단락시키는 커패시터이므로 될 수 있는 모든 AC 소음 DC 신호에 존재하는 것이 제거되어 훨씬 깨끗하고 순수한 DC 신호가 생성됩니다.
바이패스 커패시터는 기본적으로 바이패스합니다. DC 신호에 있을 수 있는 AC 노이즈는 AC를 필터링하여 깨끗하고 순수한 DC 신호는 AC 리플 없이 통과합니다.
1. 바이패스 커패시터란?
바이패스 커패시터는 DC 신호에 존재하는 모든 AC 노이즈가 제거되어 훨씬 깨끗하고 순수한 DC 신호를 생성하는 방식으로 AC 신호를 접지로 단락시키는 커패시터입니다. 바이패스 커패시터는 기본적으로 DC 신호에 있을 수 있는 AC 잡음을 우회하여 AC에서 필터링하여 깨끗하고 순수한 DC 신호가 여러 AC 리플 없이 통과하도록 합니다.
구성 요소 또는 구성 요소 그룹으로 교류를 전도하는 데 사용되는 커패시터. 정기적으로 AC는 AC/DC 조합에서 제거됩니다. 그런 다음 DC는 우회된 구성 요소를 통과하도록 해제됩니다.
바이패스 커패시터는 일반적으로 집적 회로의 VCC와 GND 핀 사이에 적용됩니다. 바이패스 커패시터는 전원 공급 장치에 대한 전압 스파이크의 영향을 제거하고 전원 공급 장치 노이즈를 줄입니다.
바이패스 커패시터라는 이름은 전원 공급 장치의 고주파 구성 요소를 우회하기 때문에 사용됩니다. 회로의 한 부분을 다른 부분과 분리하기 때문에 디커플링 커패시터라고도 합니다(일반적으로 전원 공급 장치 또는 다른 IC의 노이즈가 션트되고 회로의 다른 부분에 미치는 영향이 감소함).
바이패스 커패시터는 일반적으로 회로의 두 위치, 즉 전원 공급 장치와 모든 활성 장치(아날로그 또는 디지털 IC)에 적용됩니다. 전원 공급 장치 근처에 배치된 바이패스 커패시터는 전하를 저장하고 필요할 때마다(일반적으로 스파이크가 발생할 때) 전하를 해제하여 전원 공급 장치의 전압 강하를 제거합니다.
예를 들어, 전원에서 순수한 DC 신호를 원할 수 있습니다.
아래는 트랜지스터 회로입니다. 트랜지스터는 능동 장치이므로 작동하려면 DC 전원이 필요합니다. 이 전원은 VCC이며 VCC는 15볼트와 같습니다.
2. 이미터 바이패스 커패시터
CE(Common Emitter) 증폭기에 이미터 저항이 추가되면 전압 이득은 감소하지만 입력 임피던스는 증가합니다. 바이패스 커패시터가 이미터 저항과 병렬로 연결될 때마다 CE 증폭기의 전압 이득이 증가합니다. 바이패스 커패시터가 제거되면 증폭기 회로에서 극심한 변성이 발생하고 얻은 전압이 감소합니다.
3. 음극 바이패스 커패시터
일반적인 3극관 프리앰프의 음극 저항기는 대형 커패시터 내에서 바이패스되어 음의 형태의 피드백을 제거하는 것을 음극 변성이라고 하며, 이는 게인을 크게 증가시킵니다.
커패시터가 충분히 크면 오디오 주파수에 대한 단락 회로로 작동하고 네거티브 피드백을 제거하지만 DC의 개방 회로로 작동하여 DC 그리드 바이어스를 유지합니다. 고음 부스트는 더 낮은 커패시터 값을 사용하여 도입할 수 있으며, 이 값은 고주파에 대한 단락 회로로 작동하지만 음의 피드백이 저음을 감쇠할 수 있도록 합니다. 이것은 종종 프리앰프의 밝은 채널에서 수행됩니다. 추가 이득이 원치 않는 경우 amp입력 잭에서 파워 앰프까지의 liifier의 전체 이득을 기반으로 커패시터를 완전히 제거할 수 있습니다.
4. 바이패스 커패시터 기능
바이패스 커패시터는 접지에 대한 바이패스 AC 신호로 사용됩니다. 커패시터는 접지와 전선 사이에 연결됩니다.
AC 신호의 경우 커패시터는 단락을 수행하고 이를 우회합니다. 커패시터를 통과한 DC는 DC에 대해 열린 것처럼 동작합니다. DC는 IC에 직접 공급됩니다.
바이패스 커패시터의 주요 특성은 다음과 같습니다.
• 임피던스가 낮습니다.
• 전류가 잘 통전됩니다.
• 노이즈 전류를 유능하게 접지합니다.
• 노이즈 전류를 효과적으로 감소시킵니다.
바이패스 커패시터는 다음과 같은 용도에 사용됩니다.
• 전력 조절 및 역률 보정
• EEPROM이 포함된 실시간 클럭 캘린더
• DC/DC 컨버터
• 전압 레퍼런스
• DSL 앰프
• 신호 커플링 및 디커플링
• 고역 통과 및 저역 통과 필터
다른 회로로 인해 발생하는 전원 공급 레일에서 고주파 잡음을 낮추기 위해 바이패스 커패시터가 필요합니다. 바이패스 커패시터의 인덕턴스는 커패시턴스 값보다 바이패스 효율을 결정하는 요소입니다. 따라서 직렬 인덕턴스 값을 기반으로 바이패스 커패시터를 선택하고 바이패스 소자를 PCB 전체에 분배합니다.
그러나 바이패스 소자를 IC에 가깝게 집중하면 솔리드 전력 및 접지면이 있더라도 과도 상태를 통해 큰 전류가 필요합니다. 바이패스 커패시터를 IC에 최대한 가깝게 유지하십시오. 바이패스 커패시터는 매우 낮은 직렬 저항과 인덕턴스를 나타내야 하며, 이는 매우 높은 주파수에서 효과적입니다.
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5. 바이패스 커패시터의 응용
바이패스 커패시터의 주요 목적은 원하는 DC를 통과시키면서 전원 공급 장치의 바람직하지 않은 고주파 구성 요소를 션트하는 것입니다. 다음은 바이패스 커패시터의 세 가지 주요 응용 분야입니다.
1) 전류 보상
바이패스 커패시터는 필요할 때 필요한 전류를 제공하는 데 사용됩니다. 예를 들어, 증폭기에서 확성기로 가는 구동 전류는 신호에 따라 달라지며 증폭기 출력의 전류 요구량은 신호의 음량에 따라 달라집니다.
출력에서 이러한 다양한 전류로 인해 전원에서 끌어오는 전류가 달라집니다. 이러한 전력 변동은 전원 공급 장치를 통해 잡음으로 신호 라인에 연결될 수 있는 변동을 유발할 수 있습니다.
바이패스 커패시터는 임시 전류 소스로 작동하여 변동을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
2) 전원 공급 장치 필터
전원 공급 장치에서 일반적으로 100μF 또는 1000μF 이상의 대형 바이패스 커패시터는 정류된 사인파의 리플을 필터링하는 데 사용됩니다.
3) 디지털 시스템
디지털 회로에서는 모든 IC의 VCC와 GND 핀 사이에 바이패스 커패시터가 사용됩니다. 이는 IC의 권장 범위 내에서 안정적인 전원 공급을 유지하고 고주파 신호가 전원 공급 장치로 들어가는 것을 제거하는 데 도움이 됩니다. 또한 고속 스위칭 회로에서 순간 전류 공급자 역할도 합니다.
거의 모든 아날로그 및 디지털 장치는 바이패스 커패시터를 사용합니다. 이 두 장치 모두에서 바이패스 커패시터(일반적으로 커패시터 또는 값 0.1μF)가 전원 핀에 매우 가깝게 배치됩니다. 전원 공급 장치는 또한 바이패스 커패시터를 사용하며 일반적으로 더 큰 10μF 커패시터입니다.
바이 패스 커패시터의 값은 장치에 따라 다릅니다 : 즉, 전원 공급 장치의 경우 10μF에서 100μF 사이이고 IC의 경우 일반적으로 0.1μF이거나 작동 빈도에 따라 결정됩니다.
장치의 대역폭이 약 1MHz인 경우 1μF 바이패스 커패시터가 사용됩니다. 대역폭이 약 10MHz 이상인 경우 0.1μF 커패시터가 사용됩니다.
일부 응용 분야에서는 병렬로 연결된 바이패스 커패시터 네트워크를 사용하여 광범위한 주파수를 필터링합니다.
회로의 모든 활성 장치에는 전원 공급 장치 핀 가까이에 바이패스 커패시터가 있어야 합니다. 바이패스 커패시터가 여러 개 있는 경우 더 작은 용량의 커패시터를 장치 가까이에 배치해야 합니다.
아날로그 회로에서 바이패스 커패시터는 일반적으로 전원 공급 장치의 고주파 구성 요소를 접지로 리디렉션합니다. 그렇지 않으면 이러한 신호는 전원 공급 장치 핀을 통해 민감한 아날로그 IC로 들어갑니다. 아날로그 회로에 바이패스 커패시터를 사용하지 않으면 신호 경로에 노이즈가 유입될 가능성이 높습니다.
마이크로프로세서와 컨트롤러가 있는 디지털 회로에서 바이패스 커패시터를 사용하는 것은 약간 다릅니다. 디지털 회로에서 바이패스 커패시터의 주요 기능은 전하 저장소 역할을 하는 것입니다.
로직 게이트가 고주파로 스위칭되는 디지털 회로에서는 스위칭 중에 큰 전류가 필요합니다. 기생 저항과 인덕턴스는 스위칭 과정에서 필요한 엄청난 전류의 갑작스러운 흐름을 허용하지 않습니다.
따라서 기생 인덕턴스를 줄이기 위해 전원 핀에 가능한 한 가깝게 배치된 바이패스는 전원 공급 장치가 작동하기 전에 순간 전류를 제공합니다.
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