Kondansatör hesabı

[eeburakdemir]

@eeburakdemir
Yollar uzun olsa kısmına bende şöyle bir yorum getirmek istedim.Yolların uzaması dediğin gibi endüktifleşme olabilir ama daha önemlisi yolun mesafesi arttıkça hız ve veri kaybı gibi
önemli faktörler meydana gelir.Çok hız gerektirmeyen veya data alışverişi olmayan sistemler için bu önemli olmayabilir ama bir bilgisayar anakartını(mother board)incelerseniz
bir pinden diğer pine daha kısa yol olmasına rağmen yollar bazen bilerek uzaltılır veya kısaltılır.Sebebi de şu olsa gerek ki örneğin 8 bit veri yolu gidiyorsa bütün data sinyalleri aynı
anda ulaşsın ve maximum verim elde edilsin.

@Teğmen bilgi için teşekkürler , mantıklı geldi .

[Klein]

Kimseye güvenmeyiniz. Sadece kendi tasarımınız doğrultusunda doğrulara erişiniz.
SUNU şeklinde hazırlanmış bu dosya asla bir kişiye ŞUNU ŞÖYLE YAP ŞU DEĞERİ KULLAN diyemez. Tasarımcı kendi devresi doğrultusunda oraya konulacak kondansatörün değerini, tipini ve diğer özelliklerini kendisi takdir edecektir.

Özüne katılıyorum.  Fakat bu pratikte biraz imkansıza yakın. Artık devrelerimizdeki frekans  çeşitliliği o kadar fazla ki. Tek bir çipin farklı pinleri onlarca farklı frekansta çalışıyor. Farklı zamanlarda frekanslar farklı. Kullandığımız çevre birimler de ona keza. Evet hesaplayalım demek kolay ama. Hesaplamak o kadar kolay değil. Bu yüzden insanların tecrübelerine güvenmek akıllıca olacaktır. 
ayrıca Yüksek güçlü anahtarlama yapan bir uygulamanız yoksa, çok yüksek çözünürlükte bilimsel uygulamalar yapmıyorsanız çok ta kafaya takmayın.
Bu işin nihai sonucunu göreceğiniz yer EMC  testleridir. Onlarca ürünü EMC testlerinden sıkıntısız geçimiş biri olarak tekrar ediyorum. Devreniz Yüksek güçlü anahtarlama yapmıyorsa, gürültü hassasiyeti cok yüksek olan analog uygulamalar yapmıyorsanız çok takılmayın bu konuya. Kapasiteleri doğru yere doğru şekilde bağlayın, GND ,PWR gibi yolların uzunluğu bağlantısı gibi genel kurallara dikkat edin yeter.

[Mr_YAMYAM]

Özüne katılıyorum.  Fakat bu pratikte biraz imkansıza yakın. Artık devrelerimizdeki frekans  çeşitliliği o kadar fazla ki. Tek bir çipin farklı pinleri onlarca farklı frekansta çalışıyor. Farklı zamanlarda frekanslar farklı. Kullandığımız çevre birimler de ona keza. Evet hesaplayalım demek kolay ama. Hesaplamak o kadar kolay değil. Bu yüzden insanların tecrübelerine güvenmek akıllıca olacaktır. 
ayrıca Yüksek güçlü anahtarlama yapan bir uygulamanız yoksa, çok yüksek çözünürlükte bilimsel uygulamalar yapmıyorsanız çok ta kafaya takmayın.
Bu işin nihai sonucunu göreceğiniz yer EMC  testleridir. Onlarca ürünü EMC testlerinden sıkıntısız geçimiş biri olarak tekrar ediyorum. Devreniz Yüksek güçlü anahtarlama yapmıyorsa, gürültü hassasiyeti cok yüksek olan analog uygulamalar yapmıyorsanız çok takılmayın bu konuya. Kapasiteleri doğru yere doğru şekilde bağlayın, GND ,PWR gibi yolların uzunluğu bağlantısı gibi genel kurallara dikkat edin yeter.

Tasarımcı bazı kuralları tam olarak biliyorsa pratikte zaten ne kullanacağını bilir. Yani imkansızdan ziyade birkaç seçenekten başka birşey değil.
Önceki vermiş olduğum resimleri yeniden ele alıp inceleyelim.


Capacitors provides low AC impedance to ground.
Kondansatörler AC de ground hattına kısa devre gibi davranır. (Zaten herkes bilir)
Resimdeki anlatılan esas ise DC besleme hattının esasen bir BOBİN olduğu, bu hattın mümkün mertebe kısa yapılması gerekliği belirtilmiştir.
KEEP TRACE LENGHTS SHORT
Örnek olarak ta 100nF kapasite ile 1uH lik bir bobinin temel rezonans frekansı verilmiştir.
Bu kondansatör, ayrıca hızlı yükselme ve düşme için lokal depo olarak görev yapar.
Provide local charge storage for fast rising/falling edges.


İkinci resmi incelersek. (Soru'nun esas yanıtı buradadır)


Belli değerlerdeki kondansatörlerin frekanslara göre gösterebileceği minimum empedans belirtilmiştir.
Örnek 2.2uF bir kondansatör kullandığımızda, yaklaşık 3.5MHz lik frekansta kondansaör empedansının 0.01 ohm civarı olabildiği, bu frekans bölgesinden uzaklaştıkça kondansatör empedansının YÜKSELDİĞİ özellikle belirtilmiştir.
20MHz te ise 100nF kondansatörün minumum empedans gösterdiği, aynı frekansta 2.2uF kondansatörün 10 katı fazla direnç gösterdiği grafikten anlaşılmaktadır.
Resmi blok olarak incelediğimizde ise ortaya şu gerçeklik çıkmaktadır.
1MHz ten itibaren 1GHz e kadar frekans aralığında kullanılabilecek kondansatör değerleri zaten dar bir alan içerisindedir. Yani bizler tutup ta orada 100uF değerinde bir kondansatör kullanamayız.
NEDEN?
Bu hesaplamalar, besleme kaynağı çıkışı ile entegrenin besleme ucu arasındaki hattın BOBİN etkisinden kaynaklanan enterfere ve entegrenin davranışı dolayısı ile (Anahtarlama) yapabileceği etkilerin mümkün olduğunca elimine edilmesinin uygulamalarıdır.
Konuda sorulmuş soru ise bu kondansatörün hesaplamaları ile ilgili olduğuna göre.
Kaba bir yanıt ile yanıtlarsak.
TAK KARDEŞİM ORAYA BİR 100nF KONDANSATÖR gayet uyumlu olacaktır 
Zaten bu değer artık alışılagelmiş bir değer değilmidir.