Mengapa selalu ada kapasitor pada input dan output regulator tegangan?

Melihat datasheet saya dapat melihat bahwa regulator tegangan bukan hanya dioda zenner di dalamnya, mereka adalah perangkat yang kompleks. Saya perhatikan bahwa selalu ada kapasitor di input dan satu lagi di output. Contohnya adalah regulator tegangan tetap seri uA7800.

Saya telah membaca bahwa salah satunya adalah untuk "menstabilkan operasi rangkaian" sementara yang lain adalah untuk "mengurangi riak pada output". Melihat lembar data, mengapa mereka memiliki nilai tetap ini? Dan jika mereka memiliki nilai tetap maka mengapa tidak membuat mereka menjadi regulator tegangan sendiri? misalnya untuk seri uA7800 itu adalah 0,33 uF pada input dan 0,1 uF pada output. Tidak dijelaskan mengapa mereka memiliki nilai-nilai ini.

Sebagian besar regulator tegangan (terutama tipe LDO) memerlukan kapasitor pada output untuk stabilitas, dan biasanya akan meningkatkan respon transien bahkan untuk regulator seperti 7800 yang mungkin tidak benar-benar membutuhkannya. Input kapasitor biasanya diperlukan untuk mengurangi impedansi sumber.

Adalah tidak praktis untuk membuat kapasitor lebih dari puluhan pF (atau lebih) pada chip yang murah - mereka mengambil daerah silikon terlalu mahal, dan kapasitor keramik atau elektrolitik eksternal sangat murah jumlahnya. Itu tidak ada dalam kartu. Dan kapasitor sebenarnya menyediakan penyimpanan energi sehingga bukan sesuatu yang bisa diganti oleh sirkuit pintar.

Nilai adalah kompromi yang masuk akal berdasarkan perilaku stabilitas chip pada arus beban yang berbeda, dan juga batas apa yang umum terjadi ketika lembar data dikomposisikan (mungkin 35 atau 40 tahun yang lalu untuk seri 7800). Hampir selalu dapat diterima untuk menggunakan kapasitansi yang lebih besar pada input, dan biasanya dapat diterima pada output, namun mungkin ada nilai minimum / maksimum pada ESR kapasitor - resistansi seri yang setara. Dalam beberapa kasus, kapasitor yang terlalu ideal dapat menyebabkan regulator berosilasi.

Kebanyakan regulator modern akan menunjukkan nilai dan tipe kapasitor apa yang dapat diterima, jadi membaca dan memahami lembar data adalah hal yang perlu Anda lakukan.

Saya pikir saya akan membangun sirkuit terbaru saya satu komponen pada satu waktu sehingga saya bisa "men-debug" dan belajar apa yang sebenarnya terjadi pada setiap langkah. Jadi saya menghubungkan suplai 12V ke Input dan Ground dan dengan sabar menunggu output yang diatur 5V. Apa yang saya dapatkan adalah 10 detik mencari output 5V diikuti oleh asap! Itulah yang terjadi jika Anda tidak memiliki kapasitor di sirkuit. Osilasi diri, panas dan asap yang besar. Tolong ambil kata saya untuk itu dan jangan coba ini di rumah. Mengajarkan Anda untuk membaca lembar data dengan benar dari depan ke belakang.

Jawaban atas pertanyaan ini terletak pada pengalaman praktis.

Lepaskan kapasitor input dan, cepat atau lambat, stabilizer akan berosilasi sendiri, terlalu panas, dan (secara harfiah) meledak.

Chip-chip ini, pada kenyataannya, pengaturan shunt-controlled yang dikendalikan seri dengan perolehan besar di rantai samping. Input kapasitor itu mengontrol pergeseran fasa.

Sebagaimana dinyatakan kapasitor output normal dengan sirkuit regulator / pemasok.

Detail lengkapnya lihat: http://www.clovellydonkeys.co.uk/kengreen_website/index.htm