Notizie PCB - Che cos'è un condensatore di circuito?

Che cos'è un condensatore di circuito? Condensatore è un dispositivo che contiene carica.È composto da due conduttori metallici reciprocamente isolati. Due conduttori vicini l'uno all'altro sono avvolti con uno strato di mezzo isolante non conduttivo. L'unità di base di capacità di un condensatore è farad (F). La lettera C è comunemente usata nei diagrammi dei circuiti per gli elementi condensatori.

La struttura del condensatore del circuito stampato:

Il condensatore più semplice è costituito da piastre ad entrambe le estremità e da un dielettrico isolante (aria compresa) nel mezzo. Quando alimentato, la piastra è carica, creando una tensione (differenza di potenziale), ma a causa del materiale isolante nel mezzo, quindi l'intero condensatore non è conduttivo. Tuttavia, questa condizione è a condizione che la tensione critica (tensione di rottura) del condensatore non sia superata. Come sappiamo, qualsiasi materiale è relativamente isolato, quando la tensione ad entrambe le estremità del materiale è aumentata in un certo grado, il materiale può condurre l'elettricità, chiamiamo questa tensione di rottura di tensione. I condensatori non fanno eccezione. Quando sono rotti, non sono più isolanti.

Il principio di funzionamento dei condensatori PCB:

I condensatori PCB funzionano immagazzinando la carica sugli elettrodi per immagazzinare energia elettrica. Essi sono spesso utilizzati in combinazione con induttori per formare circuiti oscillanti LC. Il principio di funzionamento del condensatore è che la carica sarà costretta a muoversi nel campo elettrico. Quando c'è un mezzo tra i conduttori, ostacolerà il movimento della carica e farà accumulare la carica sul conduttore, con conseguente accumulo di accumulo di carica.

Un condensatore, come una batteria, ha due elettrodi. All'interno del condensatore del circuito stampato, i due elettrodi sono collegati a due piastre metalliche separate da un dielettrico. Il dielettrico può essere aria, carta, plastica o qualsiasi altra sostanza che non conduce l'elettricità e impedisce ai due poli metallici di entrare in contatto l'uno con l'altro.

Una piastra metallica attaccata all'elettrodo negativo della batteria assorbirà gli elettroni prodotti dalla batteria. Una piastra metallica attaccata all'elettrodo positivo della batteria rilascerà elettroni alla batteria. Dopo che la carica è completa, il condensatore ha la stessa tensione della batteria (se la tensione della batteria è di 1,5 volt, quindi la tensione del condensatore è anche di 1,5 volt).

La classificazione dei condensatori PCB:

1. Secondo la struttura di tre categorie: condensatori fissi, condensatori variabili e condensatori trimmer.

2. Secondo la classificazione degli elettroliti: condensatore dielettrico organico, condensatore dielettrico inorganico, condensatore elettrolitico, condensatore di riscaldamento elettrico e condensatore dielettrico dell'aria.

3. Secondo l'uso di: bypass ad alta frequenza, bypass a bassa frequenza, filtraggio, sintonizzazione, accoppiamento ad alta frequenza, accoppiamento a bassa frequenza, piccolo condensatore.

4. Secondo i diversi materiali di produzione possono essere suddivisi in: capacità dielettrica della porcellana, condensatore del poliestere, condensatore elettrolitico, condensatore del tantalio e condensatore avanzato del polipropilene e così via.

I condensatori svolgono un ruolo vitale nella progettazione del circuito stampato, utilizzato principalmente per il filtraggio, l'accoppiamento, il disaccoppiamento e lo stoccaggio di energia. Attraverso progettazione e layout ragionevoli, i condensatori possono non solo migliorare la stabilità e le prestazioni del circuito, ma anche ridurre l'interferenza del rumore e migliorare l'integrità del segnale.

1. La funzione di base dei condensatori

Come componenti passivi con la capacità di immagazzinare energia elettrica, i condensatori sono ampiamente utilizzati nei circuiti stampati per mantenere la stabilità di tensione e trasmettere i segnali. Le funzioni principali includono accoppiamento, filtraggio, disaccoppiamento e stoccaggio di energia. Diversi tipi di condensatori, quali condensatori elettrolitici e condensatori ceramici sono adatti per i requisiti di progettazione differenti.

2.Filtrazione

Una delle funzioni importanti dei condensatori è il filtraggio. Nei circuiti di alimentazione, i condensatori non solo aiutano a rettificare i segnali CA in un'alimentazione DC stabile, ma anche a sopprimere il rumore ad alta frequenza per garantire un'alimentazione pulita. I grandi condensatori sono solitamente utilizzati per il filtraggio a bassa frequenza, mentre i piccoli condensatori trattano efficacemente i segnali ad alta frequenza.

3.Ruolo di accoppiamento

Nella progettazione del circuito, i condensatori di accoppiamento sono responsabili della trasmissione del segnale, per garantire che i segnali a bassa frequenza possano passare efficacemente, impedendo al contempo che il segnale tra i circuiti differenti interferisca l'uno con l'altro. Al fine di evitare l'influenza reciproca dei punti di lavoro del circuito anteriore e posteriore, di solito utilizzare un condensatore elettrolitico di maggiore capacità per l'accoppiamento.

4.Funzione di disaccoppiamento

I condensatori di disaccoppiamento sono utilizzati per ridurre il tempo di risposta transitorio nell'alimentazione elettrica e per evitare che il rumore ad alta frequenza interferisca con i circuiti integrati (IC). Spesso devono essere utilizzati in combinazione con condensatori bypass per ottenere un migliore effetto di disaccoppiamento. Nella progettazione del circuito, i condensatori di disaccoppiamento sono spesso posizionati vicino ai pin dell'alimentazione elettrica per ridurre l'induttanza nel percorso corrente.

5.Stoccaggio di energia

I condensatori possono anche essere utilizzati come riserve di energia a breve termine per fornire corrente quando necessario in un circuito. Questa caratteristica permette loro di mantenere una tensione di alimentazione stabile durante i cambi di carico dinamici, migliorando le prestazioni complessive del circuito. Soprattutto nel caso di carichi transitori, i condensatori sono in grado di lavorare rapidamente per garantire che il circuito funzioni correttamente.

6.Importanza del layout del condensatore

Il posizionamento dei condensatori influisce direttamente sulla stabilità e le prestazioni del circuito. Il layout ragionevole può efficacemente ridurre l'induttanza, migliorare l'effetto filtrante e ridurre il rumore del circuito. Inoltre, nella progettazione PCB multistrato, il layout del condensatore nella posizione vicino allo strato di alimentazione elettrica, più in grado di ottimizzare l'alimentazione elettrica e il ciclo di corrente del piano di terra. Nel processo di progettazione effettivo, seguire i principi del layout del condensatore migliorerà significativamente l'affidabilità del circuito.

I condensatori del circuito stampato possono immagazzinare la carica e avere la funzione di tagliare DC.