Decoupling capacitor là gì

Một điều khá phổ biến đối với những người mới bắt đầu thiết kế điện tử là quên mất điện áp đầu vào không ổn định như thế nào, mặc dù bạn có thể cảm thấy nguồn điện ổn định. Khi bạn làm việc với bộ vi điều khiển hoặc bộ vi xử lý trong mạch kỹ thuật số, sự dao động điện áp nhỏ nhất có thể dẫn đến kết quả không mong muốn. Vậy thì làm cách nào để giữ cho IC chạy với điện áp trơn tru? Phương án là sử dụng decoupling capacitor hay tụ decoupling! Dưới đây Điện Tử Tương Lai sẽ giúp bạn tìm hiểu decoupling capacitor là gì và cách sử dụng nó.

Decoupling capacitor là gì

Decoupling capacitor còn được gọi là tụ decoupling, hoạt động như một loại bình chứa năng lượng. Bạn sẽ thấy lọai tụ này thường được đặt càng gần mạch tích hợp IC trên layout PCB càng tốt. Sau khi được sạc đầy, công việc của nó chỉ đơn giản là chống lại bất kỳ sự thay đổi bất ngờ nào về điện áp đầu vào từ nguồn điện. Khi đặt một tụ decoupling, nó sẽ thực hiện một trong hai việc:

Nếu điện áp đầu vào giảm xuống, thì decoupling capacitor sẽ có thể cung cấp đủ năng lượng cho IC để giữ điện áp ổn định.

Nếu điện áp tăng lên, thì tụ decoupling sẽ có thể hấp thụ năng lượng dư thừa đang cố gắng truyền qua IC, điều này lại giữ cho điện áp ổn định.

Tất cả những điều này là cần thiết vì có rất nhiều nhiễu điện trên bo mạch và nguồn 5V ổn định mà chúng ta nghĩ đã chạy khắp nơi và nhảy lên nhảy xuống khi nó di chuyển từ linh kiện này sang linh kiện khác.

Một số linh kiện như mạch tích hợp IC dựa vào điện áp đầu vào càng ổn định càng tốt, vì vậy khi bạn đặt decoupling capacitor bên cạnh IC, bạn sẽ có thể bảo vệ các chip nhạy cảm đó bằng cách lọc bỏ bất kỳ nhiễu dư thừa nào và tạo ra nguồn năng lượng ổn định. Điều gì sẽ xảy ra nếu bạn không sử dụng tụ decoupling bên cạnh IC? Bạn có thể sẽ gặp rắc rối với một bộ xử lý bắt đầu bỏ qua các hướng dẫn và hoạt động bất thường.

Cách sử dụng decoupling capacitor

Sơ đồ dưới đây là một ứng dụng điển hình về sử dụng tụ decoupling khi đặt bên cạnh một vi mạch. Như bạn có thể thấy, có một tụ điện 10uF đặt ở vị trí xa nhất so với IC, giúp làm dịu mọi thay đổi tần số thấp trong điện áp đầu vào.

Và sau đó có một tụ điện 0,1uF được đặt gần IC nhất. Điều này sẽ giúp làm mịn bất kỳ nhiễu tần số cao nào trong mạch. Khi kết hợp hai tụ điện này với nhau sẽ cung cấp điện áp mượt mà, không bị gián đoạn cho vi mạch để làm việc. Khi làm việc với các decoupling capacitor trong thiết kế của riêng bạn, hãy ghi nhớ ba điều sau:

Vị trí: bạn sẽ luôn muốn kết nối các tụ decoupling giữa nguồn điện, cho dù đó là 5V hay 3.3V và nối đất.

Khoảng cách: bạn sẽ luôn muốn đặt các decoupling capacitor càng gần IC của mình càng tốt. Chúng càng ở xa, chúng sẽ càng kém hiệu quả.

Định mức: theo nguyên tắc chung, Điện Tử Tương Lai khuyên bạn nên thêm một tụ gốm 100nF đơn và một tụ hóa 0,1-10uF lớn hơn cho mỗi mạch tích hợp trên bo của bạn.

Kéo dài tuổi thọ của mạch tích hợp

Vậy là xong, mọi thứ bạn cần biết về decoupling capacitor là gì trong bài viết này của Điện Tử Tương Lai. Các mạch tích hợp là một nhóm nhạy cảm và nếu không có nguồn điện thông suốt, bạn có thể sẽ gặp sự cố các hướng dẫn bị bỏ qua và các hành vi kỳ lạ khác. Bằng cách đặt một bộ tụ decoupling bên cạnh một trong các IC, bạn sẽ đảm bảo rằng chúng luôn nhận được điện áp đầu vào mượt mà, bất kể loại nhiễu điện nào trên PCB.