Perbedaan Antara Kapasitor Bypass Dan Decoupling

Istilah "memotong kapasitor" dan "kapasitor decoupling" digunakan secara bergantian, meskipun ada perbedaan yang pasti di antara mereka.

Pertama-tama mari kita memahami konteks di mana kebutuhan untuk memintas muncul. Ketika memberi daya pada setiap perangkat aktif, persyaratan utama adalah bahwa titik masuknya catu daya ("power rail") serendah mungkin (relatif terhadap ground) mungkin (lebih disukai nol ohm meskipun ini tidak pernah dapat dicapai dalam praktiknya). Persyaratan ini memastikan stabilitas sirkuit.

Kapasitor bypass (“bypass”) membantu kami memenuhi persyaratan ini dengan membatasi komunikasi yang tidak diinginkan a.k.a. “noise” yang berasal dari saluran listrik ke sirkuit elektronik yang dimaksud. Kesalahan atau noise apa pun yang muncul pada saluran listrik segera dilewati ke ground chassis ("GND") dan dengan demikian dicegah masuk ke dalam sistem, karenanya kapasitor bypass nama.

Untuk perangkat yang berbeda dalam sistem elektronik atau untuk komponen yang berbeda dalam sirkuit terintegrasi yang sama (“IC”), kapasitor bypass menekan kebisingan antar-sistem atau intra-sistem. Situasi ini muncul karena kesamaan dalam bentuk surat kekuasaan bersama. Tak perlu dikatakan, pada semua frekuensi operasi, dampak kebisingan harus diatasi.

Sejauh menyangkut lokasi fisik mereka dalam desain, kapasitor bypass ditempatkan dekat dengan catu daya dan pin catu daya dari konektor. Tutup ini memungkinkan arus bolak-balik ("AC") untuk melewati dan mempertahankan arus searah ("DC") di dalam blok aktif.

Gbr. 1: Implementasi Dasar Kapasitor Bypass

Seperti yang ditunjukkan pada Fig. 1, bentuk paling sederhana dari kapasitor bypass adalah penutup yang terhubung langsung ke sumber daya ("VCC") dan ke GND. Sifat koneksi akan memungkinkan komponen AC VCC melewati ke GND. Topi bertindak seperti cadangan saat ini. Kapasitor yang diisi membantu mengisi 'penurunan' pada VCC tegangan dengan melepaskan muatannya ketika voltase turun. Ukuran kapasitor menentukan seberapa besar 'dip' yang bisa diisi. Semakin besar kapasitor, semakin besar penurunan tegangan yang dapat ditangani oleh kapasitor. Nilai khas kapasitor adalah .1uF kapasitor dan .01uF.

Adapun pertanyaan tentang berapa banyak kapasitor bypass yang perlu digunakan dalam suatu desain, aturan praktis adalah sebanyak jumlah IC dalam desain. Seperti disebutkan sebelumnya, tutup bypass sehingga langsung terhubung ke pin VCC dan GND. Walaupun menggunakan kapasitor bypass yang banyak itu mungkin terdengar seperti berlebihan, pada dasarnya, ini membantu kami menjamin keandalan desain. Sudah menjadi hal biasa bagi desain untuk menggunakan soket DIP yang memiliki tutup bypass terpasang ketika jumlah kapasitor per inci persegi mencapai batas tertentu.

Sebaliknya, kapasitor decoupling ("decap"), digunakan untuk mengisolasi dua tahap dari suatu rangkaian sehingga kedua tahap ini tidak memiliki efek DC satu sama lain..

Pada kenyataannya, decoupling adalah versi bypass yang disempurnakan. Karena melewati keterbatasan yang terbatas dalam menciptakan sumber tegangan yang ideal, “decoupling”, atau isolasi dari sumber kebisingan yang berdekatan sering diperlukan. Sebuah kapasitor decoupling digunakan untuk memisahkan tegangan DC dan tegangan AC dan dengan demikian terletak antara output dari satu tahap dan input dari tahap berikutnya.

Kapasitor decoupling cenderung terpolarisasi dan bertindak terutama sebagai bucket muatan. Ini membantu menjaga potensi di dekat pin daya masing-masing komponen. Ini, pada gilirannya, mencegah potensi jatuh di bawah ambang batas pasokan setiap kali komponen beralih dengan kecepatan yang cukup besar atau setiap kali terjadi pergantian simultan di papan tulis. Pada akhirnya, ini menurunkan permintaan untuk daya tambahan dari catu daya.

Kapasitor bypass biasanya berupa kapasitor shunt yang diletakkan di seberang rel daya seperti ditunjukkan pada Fig. 2. Decoupling melengkapi bagian "RC" (LC) tersirat dari jaringan: elemen seri-seperti pada filter low-pass.

Gbr. 2: Implementasi Dasar dari Capasitor Decoupling

Decoupling juga dapat dilakukan dengan menggunakan Voltage Regulator sebagai pengganti jaringan LC seperti yang ditunjukkan pada Fig. 3.

Gbr. 3: Penggunaan Voltage Regulator sebagai pengganti Capacitor Decoupling