Kapasitör terimini hiç duydun mu Kapasitörler ve dağınık kapasitörler hakkında daha fazla konuşmadan önce kapasitörlerin ne olduğunu öğrenmeniz gerekir
Kapasitör çok önemli bir elektronik bileşendir ve çeşitli elektrik alanlarının yalıtımları arasındaki kapasitesinden yararlanır (Ng ve Saran, 1996) Kapasitörler (genellikle kapasitörler olarak bilinir) televizyonlar, radyolar ve diğer elektronik aygıtlar için yaygın olarak kullanılan enerji depolama bileşenleridir
Kapasitörler ve dağınıklık kapasitörleri ve PCB devreleri üzerindeki etkileri hakkında ayrıntılı şekilde konuşacağız
Bir, dağıtılmış kapasitor nedir
Kapasitörler, bir iletken veya elektrik iletken kümesinin özellikleridir ve yüklerin sayısını ayırarak kesin olarak ölçülebilir (Geaghan, 2013)
elektrik akımının değiştiği veya dalgalandığı
Söylemesi gereken şey, kapasitörler elektriğe bağlı depolama alanlarını temsil ediyor
Dağıtıcı kapasitörler kapasitörlerdir Çoklu, aşırı ya da en iyisi kaçınılmazdır ve paralel düzenlemeleri nedeniyle çeşitli elektronik bileşenler arasında algılanır ve genellikle dağınık kapasitörler olarak bilinir
Dağıtma kapasitörü özel bir ölçü hatasıd30
Kurum açıksa, mantıklı dağınıklık kapasitörü kapasitörün ölçümüne eklenir
Buna rağmen, eğer kompensasyon açılışı tamamen gerçekleştirilirse, tutamakta oluşturulan dağınıklık kapasitörü aracılığıyla
Mühendisler RF ve mikrodalga spektrumlarında çalışan yüksek frekanslı sistemlerin bu etkiyi yaşadığını biliyorlar
Algılayıcılarda, dağınık kapasitörler bir dizi direnç üretir ve PCB’de genellikle algılayıcı kapasitörler iş noktalarını değiştirir
Dijital, sensörlü ve transistörlü gibi tüm ana devre bileşenlerinin genellikle dahili kapasitörleri vardır, bu da davranışlarının veya modlarının” ideal” devre bileşenlerinden biraz farklı olmas30
Buna ek olarak, iki iletken arasında sıfır dışı kapasitör (McAllister, 1991) vardır
Bunun yüksek frekanslarda oldukça açık olabileceğini unutmayın, özellikle de basılı devre kartları veya kablolar gibi küçük iletken aralıkları olduğunda
Şekil 1 parazitik kapasitörler
PCB’de
Yüksek basınçlı ve yüksek frekanslı sistemlerde, iletkenler arasında kapasitörler oluşturmak için başka bir iletken gerekmez Çünkü bu sadece çevreyle etkileşimden kaynaklanıyor
Basılı devre kartlarında (PCB) genellikle sistem performansını etkileyen çok sayıda kullanışsız veya gereksiz kapasitör oluşturduğunu unutmayın
Elektronik Tasar30 Bu parasitik çıkarma (Kao, Lo, Singh ve Basel, 2001)
Dikkate alınması gereken şey, dağınık kapasitörler genellikle göz ardı edilebilir Buna rağmen, birçok yüksek frekanslı devrede büyük bir sorun olabilir
Genişletilmiş frekans yanıtları olan çoğu büyütücü devrede, giriş ve çıkış arasındaki dağınık kapasitörler aktif geribildirim yollar30 Bu gereksiz ve kaçınılmaz titreşimlerin parazitik titreşimler olarak adlandırıldığını unutmayın
Aşağıdaki resimde, herhangi bir PCB tabanının dağınık kapasitörünü kolayca hesaplayabiliriz Bu kapasitörün teorik olarak küçük ayrıştırılmış kapasitörler gerektiren her durumda kullanılabileceğini unutmayın, ancak çoğu durumda bu yöntem daha verimli
Buna ek olarak, yüksek frekanslı sistemler alt ve üst katman arasında kapasitör oluşturabilir Buna rağmen, bu katmanlar arasındaki yalıtım nedeniyle, kare santimetre başına yaklaşık pF’nin göz ardı edilebileceği bir aralıkta tutacaktır
Şimdi, etkiler hakkında konuşacağız
İşe yaradı mı
Önemli olan, çoğu yüksek frekanslı büyütücüde dağınıklık kapasitörü, bileşen kabloları gibi dağınıklık sensörleriyle kolayca birleştirilebilir
Neredeyse tüm algılayıcıların içinde, parazit kapasitörü yüksek frekanslı ve sensörlü bir rezonans üzerinde kendi kendine rezonans olarak adlandırılır Bu frekansın üstündeyken, elektrik dirençli çalışmaları vardır
Mümkünse, devre tasarımcısı dağıtıcı kapasitörleri azaltmaya veya ortadan kaldırmaya çalışıyor Genellikle elektronik aletlerin tüm bağlantılarını dikkatli tutarlar ve kapasitör bağlantılarını ortadan kaldırarak bunları gruplandırırlar Bilgi işlem büyütücüsü çıkış yükü devresinin dağınık kapasitörü bant genişliğini azaltabilir
Çoğu yüksek frekanslı devre, kullanılmayan kapasitörlerin etkisini en aza indirmek için bileşenleri ve kabloları dikkatlice ayırmak, koruma halkaları, güç katmanları, toprak katmanları, çıkış ve giri
Bu bölümde birçok alan hakkında konuştuk Bir sonraki bölümde parazit kapasitörü ile parazit kapasitörü arasındaki farkı tartışacağız Bu terimler sık değiştirilmesine rağmen, bilmeniz gereken bazı anahtar farklılıklar vardır
Şekil 2 parazitik kapasitörler
2, dağınık kapasitörler ve parazitik kapasitörler arasındaki bölge
İki elektrik iletken veya parça fiziksel olarak yaklaştığında, elektrik yükü taşıdığında ve aralarında belirli bir voltaj potansiyeli varsa, sanal kondensatörler oluşturabilirler tüm iletkenler yeterince yalıtılmış olsa bile
Bu iletkenler arasındaki sanal kapasitörlerin genellikle parazitik kapasitörler olarak adlandırıldığını unutmayın
Parasitik kapasitörler, iki veya daha fazla elektrik iletken arasında kaçınılmaz, çok kondensatör ve istenmeyen kapasitörlerdir. Yakınlık nedeniyle vardır ve genellikle ideal olmayan devre davranışlarına neden olur
Dağıtıcı kapasitörler genellikle parazit kapasitörü olarak kabul edilir Belirli bir ortamda iletkenin kapasitesi olduğunu ve ortamdaki elektrik iletkenlerinin toplamının her ortamdaki iletkenin tam mesafesine ters eşit olduğunu unutmayın
Daha yüksek frekanslardaki parazitik kapasitörler, daha yüksek frekanslarda elektrik devresindeki elektriğin genellikle parazitik kapasitörlerden etkilenmesine değer Çünkü frekans arttıkça kondensatörler daha iyi iletkenler haline gelir
parazitik kapasitörler
Devredeki frekansların ne kadar yüksek olduğunu unutmayın, kondensatör o kadar elektrik akımını dirençli hale getirir ve o kadar kısa devreye yaklaşır Ayrıca, kapasitörün sonsuz sıklıkta daha çok bir kabloya benzediğini unutmayın Yani, yüksek frekanslarda parazit kapasitörlerinin gerçek bir sorun olabileceğini tahmin edebilirsiniz, çünkü calba düşük frekanslarda çok az etkisi var Daha yüksek frekanslarda parazitik kapasitörler, herhangi bir PCB referans katmanını kasaya bağlayabilir
Ayrıca, elektrik yükü taşıyan iletkenler arasında parazit kapasitörler oluşur Metal masalar veya sandalyeler ve üzerinde bulunan PCB arasında parazitik kapasitörler oluşturabilir (tahtadan yalıtılm30 Bu yüzden yüksek frekanslı devreler tasarımı genellikle genel tasarıma odaklanmalıdır, özellikle de PCB mizanpajına veya bir iletkenin başka bir iletkene göre belirli bir konuma
Bir sonraki bölümde dağınıklık kapasitörlerinin eğilimlerini ve üç değişkenin onları nasıl etkilediğini anlatacağız
Üçüncüsü, dağınık kapasitörlerin gelişimi
Kapasitör yapısındaki üç ana faktör dağıtıcı kapasitörün sayısını belirler Tüm bu faktörler, elektrik alanı akışını etkileyerek dağınık kapasitörü etkiler Shen elektrik alanı akış30
Aralık Aralığı
Diğer tüm faktörleri aynı bırakırsanız, paneller arasındaki boşluk ne kadar büyükse, dağıtım kapasitörü o kadar küçüktür Diğer taraftan, daha yakın paneller daha büyük dağınık kapasitörler oluşturur Daha yakın plaka aralığı daha yüksek alan gücüne neden olabilir ve iki panele uygulanan belirli bir voltaj için göreceli yüksek alan akışına neden olabilir (yükler iki cetvelde toplanır)
tektonik tabakaların birikimi
Diğer tüm değişkenler sabittir Daha büyük plaka alanı, daha büyük dağıtım kapasitörü ve daha küçük plaka alanı, daha küçük dağıtım kapasitörü
Ortam malzemeleri
Diğer tüm değişkenleri değiştirmeden, daha yüksek ortam sabitleri daha büyük dağınık kapasitörler oluşturur ve daha düşük ortam sabitleri daha küçük dağınık
Göreceli ortam sabitleri, malzemenin ortam sabitlerini temsil eder Rubin ve Ho, 2018’e yaklaşıyor Örneğin, 7’ye göre bir camın ortam sabiti, vakum standartlarındaki ortam sabitinin 7 katıdır Bu nedenle, diğer tüm değişkenler eşit olduğunda, saf vakumdan yedi kat daha güçlü bir elektrik alanı akışı oluşturur
Bu bölümde dağınık kapasitörlerin farklı eğilimleri açıklanmaktadır Bir sonraki bölümde, dağınıklık kapasitesini azaltmanın yollarını düşüneceğiz
Şekil 3 parazitik kapasitörler
4, dağıtım kapasitesini nasıl düşürebilirsiniz
Birçok uygulamada, birden çok sinyal hattı arasındaki dağınıklık kapasitörü tasarımı tükenebilir veya etkileyebilir Daha düşük frekanslarda dağınık kapasitörler genellikle dikkate alınmaz Ancak bu yüksek frekanslı devrelerde büyük bir sorun olabilir Dağıtıcı kapasitörleri düzenleme seviyesinde kontrol edebiliriz
Dağınık kapasitörler genellikle bir sinyal hattı ile diğer sinyal hattı arasındaki elektrik bağlantısından oluşur Birçok tasarımda belirli ağların diğer sinyaller için dağınıklık kapasitörlerini azaltmak önemlidir
Dağınıklık kapasitesini azaltmanın en etkili yolları şunlardır
1. Belirli bir gruptaki farklı ağlar arasındaki boşluğu artırmak önemlidir (dağıtılmış kapasitörler önemlidir)
2. Dağıtılmış kapasitörler için çok önemli ağlar kullandım
3. Çok fazla metal paralel kablolardan kaçının
4. Düşük gerekli ağlar arasına başka bir referans sinyali yerleştirin (dağıtılmış kapasitörler önemli değildir) Buna” engelleme” deniyor
Bu bölümde azaltabileceğiniz dört yol var Bir sonraki bölümde transformatördeki dağınıklık kapasitörleri hakkında konuşacağız
Şekil 4: Mizanpaj katmanı kapasitörü
5, transformatördeki dağınıklık kapasitörü
Dönüştürücüler Smil (2017) gibi gerekli devre bileşenleridir AC güç kaynağını kullanan neredeyse tüm elektronik sistemler için kullanılıyor Bu yüzden çok yaygın olarak kullanılıyor
İdeal transformatörler basit bir manyetik etkileşim kullanarak voltajı birinci sınıftan ikinci sınıfa aktarır (Han, Chau ve ANG, 2017) Çünkü ilk döngü elektrikli olduğundan, geçici voltaj dalgaları bastırılabilir Ayrıca, yüksek frekanslı harmonik ve gürültü, manyetik algılayıcı voltajı yaratmak için yeterli enerjiye sahip değildir Başka bir deyişle, ideal transformatörler düşük geçişli filtreler olarak kabul edilebilir
Şunu söylemeliyim ki, yakın iki iletken bir kapasitör oluşturur
Dönüştürücü kapasitörlerinin kötü etkileri
Anında yüksek basınçlı tepeler birinci dönüştürücüden birinci dönüştürücüye geçebilir
Çözüm için
İlk ve alt dönüştürücüler arasında bakır bariyer kullanın
Yüksek kaliteli ikinci eksen transformatörünü kullanarak
Şekil 5 Dönüştürücü kapasitörlerinin kötü etkileri
6. Tartışma
Bu dağıtılmış kapasitörler için birinci sınıf bir kitap Umarım beğenmişsinizdir ve bundan faydalanırsınız
PCB’miz, PCB üreticileriyle ilgili çeşitli ücretsiz bilgilerinizin güvenilir kaynağıdır İster PCB prototipini arayın ister PCB montajına ihtiyacınız olsun, ihtiyacınız olan büyücüler elimizde Gereksinimlerinizi karşılayacak bir çözüm arıyorsanız bize başvurabilirsiniz Mühendislerimiz ve uzmanlarımız sorularınıza en kısa zamanda cevap verecekler PCB’miz ilginizi ve ihtiyaçlarınızı nasıl karşılayacağınızı biliyor Bize e-posta gönderebilir misin
