Seringkali decoupling caps 100n ke 1µF ditempatkan melintasi jalur suplai IC untuk logika digital.
Untuk sirkuit analog, apakah topi decoupling diperlukan ketika lingkungan juga digunakan oleh mikrokontroler dan logika digital?
Saya tidak pernah menempatkan mereka dan tidak memiliki masalah, tapi saya belum membuat barang-barang produksi, jadi tidak akan punya banyak pengalaman.
Jawaban:
Dalam lingkungan sinyal campuran untuk produksi yang harus lulus FCC, ya tentu saja.
Lebih khusus lagi, apa yang perlu Anda lakukan adalah melihat penggunaan Anda saat ini, frekuensi yang akan hadir, dan menentukan apa yang perlu kapasitansi catu daya Anda secara keseluruhan untuk meminimalkan frekuensi pada pasokan. Kalau tidak, Anda akan mendapatkan dering pada pesawat pasokan yang bisa menjadi masalah EMI besar.
Anda akan mendapatkan kapasitansi dari tumpukan PCB, dengan asumsi Anda memiliki daya dan pesawat ground. Anda biasanya akan datang dengan kapasitansi yang dibutuhkan dan ukuran kapasitor untuk mencapai tujuan Anda.
Misalnya, Anda dapat membuat sesuatu seperti:
Kemudian taburi ini dengan cara yang logis. 1 0.1uF dan 1 10nF per pin daya. Satu per IC utama atau dekat bagian IC analog / arus yang lebih kecil.
Dengan desain sinyal campuran, Anda harus selalu ingat bahwa hanya karena sinyal adalah analog frekuensi rendah, Anda masih harus memperlakukannya sebagai ancaman EMI. Akan ada transien dari sisa sistem Anda pada sinyal itu, tidak peduli betapa menakjubkan isolasi Anda.
Tidak hanya berbicara tentang kecepatan tinggi di sini juga. Sebuah sistem dengan clock 25Mhz dan dengan mudah memiliki masalah ini dan gagal FCC cukup menyedihkan (percayalah: 0)
Ini sangat tergantung pada IC yang Anda gunakan. Umumnya semakin tinggi bandwidth perangkat analog memiliki decoupling catu daya yang lebih penting. Sebagian besar waktu lembar data untuk perangkat yang berbeda akan memberi Anda indikasi apa yang diperlukan. Setiap penguat atau pembanding kecepatan tinggi mungkin rentan terhadap osilasi jika tidak dilewati dengan benar.
IC analog seperti komparator dan op-amp pasti membutuhkan DO decoupling, terutama jika mereka digunakan sebagai sakelar histeris. Anda dapat melihat perilaku yang sangat aneh (memantul di antara negara bagian yang cukup umum) jika tidak ada decoupling yang baik dan ada beberapa HF noise pada pasokan.
Berasal dari latar belakang power switching analog - jika saya mencurigai op-amp atau pembanding tidak melakukan apa yang saya pikir seharusnya, dua hal pertama yang saya selalu periksa adalah: (1) apakah ada kapasitor decoupling, dan (2) jika ada, apakah posisinya dalam posisi listrik yang bagus?
Hal lain yang perlu dipertimbangkan dengan decoupling kapasitor pada op-amp adalah mereka harus beralih dari rel ke ground, bukan rail ke rail. Misalnya sebuah op amp dengan +/- 5 V rails perlu kapasitor satu dari setiap rail ke ground. Ini akan memastikan op amp memiliki catu daya yang terpisah.
Anda juga perlu memilikinya di jalur sinyal juga, misalnya kapasitor kecil di resistor umpan balik akan membantu transisi rangkaian op amp Anda dari simulator ke PCB nyata tanpa kebisingan dan osilasi.
Biasanya saya pergi tanpa. Alasan decoupling kapasitor sangat penting untuk sirkuit digital adalah karena mereka dapat menggunakan arus tinggi ketika beralih negara; kapasitor kemudian akan mengurangi ukuran loop saat ini, dan bahkan mengeluarkan undian dari sumbernya. Untuk sirkuit analog, ini mungkin lebih sedikit masalah, meskipun terkadang alasannya adalah karena sirkuit analog akan menghasilkan hasil yang buruk karena kebisingan pasokan. Sirkuit analog yang sensitif karenanya dipisahkan ke suplai sendiri, mungkin dengan kapasitor dan induktor untuk memperlancar keadaan.
Saya juga cukup berpengalaman, jadi saya harap jawaban yang lebih baik segera.
Sunting: Memang ada jawaban yang lebih baik. Lakukan decouple opamps, dan khususnya pembanding. Senang saya belajar sesuatu!