高周波PCB技術 - コンデンサ役割とは

この文章では、コンデンサ役割とはを整理します。それぞれはエネルギー貯蔵、フィルタリング、結合です。

1.貯蔵エネルギー

コンデンサはエネルギーを蓄えるのによく使われており、一般的には電源に使われています。図２をご参照ください。

電源ICの出力電力が大きな容量貯蔵エネルギーを増加させていない場合、ICは電流を消費する必要があり、前段の電源チップとICは距離が遠いため、通常は迅速に応答しないため、ICの電圧が低下し、正常に動作しないようになります。そのため、チップピンに容量貯蔵エネルギーを増加させ、ICにエネルギーを迅速に供給するために使用し、電圧の落下を防止することができます。

実際の用途では、電源ICの出力電力は5 V 1 Aであり、負荷の通常動作時電力は5 V 0.5 Aであるが、負荷には瞬間電力が最大で5 V 2 A、持続時間msのレベルが存在し、電源ICを単独で使用して負荷にエネルギーを供給すると、補助瞬間電流が2 Aを必要とするときには、前段の電源が提供できないことが明らかになり、このときには負荷の前段に複数の大容量を並列接続し、高出力時に後段の負荷電流を供給させます。

2.フィルタリング

コンデンサ用フィルタリングはコンデンサ電圧では突然変異できない特性であり、しかも高周波信号に対してキャパシタのインピーダンスが低く、信号線上のノイズ信号をバイパスすることができ、それによってフィルタリングの作用を達成することができます。図3をご参照ください。

もちろん、コンデンサはフィルタリングする際に、抵抗やインダクタンスを組み合わせて使用し、RCやLCフィルタ回路を形成するのが一般的であり、このような効果はより良いです。

3.結合

容量の基本的な特性は、直流バイアスを持つ交流信号を結合容量に通過させる際に、直流バイアスは容量を通過できないため、図４のように交流信号のバイアスが0になります。

コンデンサは結合作用としてオーディオ回路によく用いられます。図５をご参照ください。

MICが正常に動作するには直流電圧が必要であり、抵抗15 KはMICが正常に動作することを保証して電流作用を提供するためであり、MICに結合容量22 uFを増加させることは、MIC出力交流信号に含まれる直流信号を除去するためであり、これにより交流信号を増幅器に入れてプラスとマイナスの電源の特性を十分に利用することができます。信号に直流バイアスが存在する場合、信号は動的性能の半分しか残っていません。