Condensadores de desacoplamiento y condensador de derivación en circuitos electrónicos

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Condensadores de desacoplamiento y condensador de derivación en circuitos electrónicos

Definicion de Condensadores de desacoplamiento
Los capacitores de desacoplamiento, también conocidos como capacitores de desacoplamiento, son ampliamente utilizados en circuitos electrónicos que tienen un controlador y una carga. Cuando la capacitancia de carga es grande, el circuito de control necesita cargar y descargar el capacitor durante la transición de la señal. Sin embargo, durante un flanco ascendente pronunciado, la alta corriente absorberá la mayor parte de la corriente de suministro, lo que provocará un rebote en el circuito debido a la inductancia y la resistencia, lo que generará ruido en el circuito y afectará la conducción normal, lo que se conoce como "acoplamiento". . Por lo tanto, el condensador de desacoplamiento desempeña el papel de una batería en la regulación de los cambios de corriente eléctrica en el circuito de accionamiento para evitar interferencias mutuas y reducir la impedancia de interferencia de alta frecuencia entre la fuente de alimentación y la referencia. 

Definicion de Condensadores de derivación
Los capacitores de derivación, también conocidos como capacitores de desacoplamiento, son componentes electrónicos pasivos que se utilizan para filtrar el ruido y las fluctuaciones de voltaje en los circuitos electrónicos. Están conectados en paralelo al riel de la fuente de alimentación ya tierra, actuando como un camino alternativo que desvía las señales de alta frecuencia a tierra, reduciendo el ruido en el circuito. Los condensadores de derivación se utilizan a menudo en circuitos analógicos y digitales para reducir el ruido en fuentes de alimentación de CC, circuitos lógicos, amplificadores y microprocesadores.
 

Condensadores de desacoplamiento frente a condensadores cerámicos y condensadores cerámicos de alta tensión
Es importante tener en cuenta que los condensadores de desacoplamiento son diferentes de los condensadores cerámicos de alto voltaje y los condensadores cerámicos. Si bien el capacitor de derivación se usa para la derivación de alta frecuencia, también se considera un tipo de capacitor de desacoplamiento que mejora el ruido de conmutación de alta frecuencia y brinda prevención de fugas de baja impedancia. Los condensadores de derivación suelen ser pequeños, como 0.1 μF o 0.01 μF, determinados por la frecuencia de resonancia. Los condensadores de acoplamiento, por otro lado, suelen ser más altos, como 10 μF o más, determinados por la distribución de los parámetros del circuito y los cambios en la corriente de accionamiento. Básicamente, los condensadores de derivación filtran la interferencia de las señales de entrada, mientras que los condensadores de desacoplamiento filtran la interferencia de las señales de salida y evitan que la interferencia vuelva a la fuente de alimentación.
Los condensadores cerámicos de alto voltaje también se pueden utilizar como condensadores de desacoplamiento. Estos capacitores están diseñados para operar a altos voltajes y se pueden usar para regular los cambios de corriente eléctrica en el circuito de transmisión para evitar interferencias mutuas y reducir la impedancia de interferencia de alta frecuencia. Sin embargo, se deben seleccionar tipos y modelos específicos de capacitores cerámicos de alto voltaje según los requisitos del circuito y las clasificaciones de voltaje/corriente de los componentes utilizados en el circuito. Se recomienda consultar con el fabricante www.hv-caps.com o el distribuidor para asegurarse de que el capacitor cerámico de alto voltaje seleccionado sea apropiado para usar como capacitor de desacoplamiento en la aplicación específica.

Ejemplo de diagramas de circuito
aquí hay algunos ejemplos de diagramas de circuitos que ilustran el uso de capacitores de desacoplamiento:
 
 +VCC
     |
     C
     |
  +--|-------+
  | Q |
  | Rb |
  | \ |
  vin\|
  | |
  + ---------- +
             |
             RL
             |
             GND
 
 
En este diagrama de circuito, el capacitor (C) es el capacitor de desacoplamiento que está conectado entre la fuente de alimentación y tierra. Ayuda a eliminar el ruido de alta frecuencia de la señal de entrada que se genera debido a la conmutación y otros factores.
 
2. Circuito digital utilizando condensadores de desacoplamiento
 
               _________ _________
                | | C | |
  Señal de entrada--| Conductor |----||---| Cargar |---Señal de salida
                |________| |________|
                      +Vcc +Vcc
                        | |
                        C1 C2
                        | |
                       TIERRA TIERRA
 
 
En este diagrama de circuito, se utilizan dos condensadores de desacoplamiento (C1 y C2), uno en el controlador y el otro en la carga. Los condensadores ayudan a eliminar el ruido generado por la conmutación, reduciendo el acoplamiento y la interferencia entre el conductor y la carga.
 
3. Circuito de suministro de energía usando
 
condensadores de desacoplamiento:
 
`` `
        +VCC
         |
        C1 +Vsalida
         | |
        L1 R1 +----|-----+
         |---+-----/\/\/--+ C2
        R2 | | |
         |---+-----------+-----+ TIERRA
         |
 
 
En este diagrama de circuito, se utiliza un condensador de desacoplamiento (C2) para regular la salida de voltaje de la fuente de alimentación. Ayuda a filtrar el ruido generado en el circuito de alimentación y reduce el acoplamiento y la interferencia entre el circuito y los dispositivos que utilizan la fuente de alimentación.

La siguiente es una pregunta frecuente sobre "condensadores de desacoplamiento"
1) ¿Qué son los condensadores de desacoplamiento?
Los capacitores de desacoplamiento son componentes electrónicos que ayudan a filtrar el ruido de alta frecuencia y las fluctuaciones de voltaje. Conectados entre el riel de la fuente de alimentación y tierra, actúan como una ruta de baja impedancia para las altas frecuencias a tierra, lo que reduce la cantidad de ruido que ingresa al circuito.
 
2) ¿Cómo funcionan los condensadores de desacoplamiento?
Los condensadores de desacoplamiento crean un suministro de energía a corto plazo para que las señales de alta frecuencia cambien entre los rieles de alimentación y tierra. Al desviar la energía de alta frecuencia a tierra, pueden reducir el ruido de la fuente de alimentación y limitar el acoplamiento de diferentes señales.
 
3)¿Dónde se utilizan los condensadores de desacoplamiento?
Los capacitores de desacoplamiento se usan comúnmente en dispositivos electrónicos como microprocesadores, circuitos integrados, amplificadores y electrónica de potencia. También se utilizan en aplicaciones de alta frecuencia y donde es importante una baja relación señal-ruido.
 
4)¿Qué es la derivación de condensadores?
La derivación de capacitores es el acto de conectar un capacitor entre dos nodos en un circuito electrónico para reducir el ruido o el acoplamiento de señales entre ellos. Se aplica comúnmente para desacoplar capacitores como un medio para mejorar la calidad de la fuente de alimentación y suprimir EMI.
 
5)¿Cómo reducen los condensadores de desacoplamiento el ruido del suelo?
Los condensadores de desacoplamiento reducen el ruido de tierra al proporcionar una ruta de baja impedancia para las señales de alta frecuencia a tierra. El capacitor actúa como una fuente de energía a corto plazo y ayuda a limitar la cantidad de energía que puede viajar a lo largo del plano de tierra.
 
6)Puede desacoplar condensadores suprimir EMI?
Sí, los capacitores de desacoplamiento pueden suprimir EMI al reducir la cantidad de ruido de alta frecuencia que ingresa al circuito. Proporcionan una ruta de baja impedancia para las señales de alta frecuencia a tierra, lo que limita la cantidad de ruido perdido que puede acoplarse a otras señales.
 
7) ¿Por qué son importantes los condensadores de desacoplamiento en los circuitos electrónicos?
Los capacitores de desacoplamiento juegan un papel crucial en el diseño de circuitos electrónicos al reducir el ruido y las fluctuaciones de voltaje que pueden afectar el rendimiento del sistema. Ayudan a mantener la integridad de la señal, limitan la EMI y el ruido de tierra, protegen contra la degradación de la fuente de alimentación y mejoran el rendimiento general del circuito.
 
8)¿Cómo afectan los circuitos electrónicos el ruido de alta frecuencia y el acoplamiento de señales?
El ruido de alta frecuencia y el acoplamiento de señales pueden reducir el rendimiento y la confiabilidad de los circuitos electrónicos. Pueden causar interferencia de señal no deseada, reducir los márgenes de ruido y aumentar el riesgo de falla del sistema.
 
9)¿Cómo selecciona los condensadores de desacoplamiento correctos para su aplicación?
La selección de capacitores de desacoplamiento depende de los requisitos específicos de la aplicación, como el rango de frecuencia, la clasificación de voltaje y el valor de capacitancia. También depende del nivel de ruido presente en el sistema y de las restricciones presupuestarias.
 
10)¿Cuáles son los beneficios de usar condensadores de desacoplamiento en un dispositivo electrónico?
Los beneficios de usar capacitores de desacoplamiento en dispositivos electrónicos incluyen una mejor calidad de la señal, mejor estabilidad del circuito, reducción del ruido de la fuente de alimentación y protección contra EMI. También pueden ayudar a reducir el ruido del suelo y mejorar la confiabilidad general del sistema.
 
Estos son solo algunos ejemplos de diagramas de circuitos que utilizan condensadores de desacoplamiento. Los valores específicos del circuito y del capacitor de desacoplamiento utilizados variarán según la aplicación y los requisitos del circuito.

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