1.バイパスとデカップリング
バイパス コンデンサ (Bypass Capacitor) とデカップリング コンデンサ (Decoupling Capacitor) という 2 つの概念は、回路では一般的ですが、理解するのは簡単ではありません。
この 2 つの単語を理解するには、英語の文脈に戻る必要があります。
バイパスは英語で細い道を通るという意味があり、下図のようにサーキットでもこれを意味します。
カップルは英語でペアを意味し、ペアリングとカップリングを意味するように拡張されています。A系の信号がB系の信号を引き起こす場合、下図のようにA系とB系の間にカップリング現象（Coupling）があるといいます。デカップリングとは、この結合を弱めることです。
2. 回路内のバイパスとデカップリング
下図のようにDC電源PowerはチップICに電源を供給し、回路には2つのコンデンサが組み込まれています。
(1)バイパス
電源が妨害された場合、それは一般に比較的高周波の干渉信号であり、IC が正常に動作しなくなる可能性があります。コンデンサ C1 は DC に対してオープンであり、AC に対しては低インピーダンス状態にあるため、電源の近くに並列に接続されています。
周波数の高い妨害信号は C1 を通ってグランドに戻り、IC を通過したはずの妨害信号はコンデンサを介したショートカットを介して GND に流れます。ここでの C1 はバイパス コンデンサの機能です。
(2) デカップリング
一般に集積回路の動作周波数は比較的高いため、IC の起動時や動作周波数の切り替え時に電源配線に大きな電流変動が発生し、この干渉信号が直接電源にフィードバックされます。変動を引き起こします。
コンデンサ C2 を IC の近くの VCC 電源ポートに並列に接続します.このコンデンサはエネルギー蓄積機能を持っているため、IC に瞬時電流を供給し、IC 電流変動干渉による電源への影響を軽減できます. ここで、C2 はデカップリング コンデンサとして機能します。
3. コンデンサを 2 つ使用する理由
この記事の冒頭で述べた質問に戻りますが、なぜ 0.1uF と 0.01uF の 2 つのコンデンサを使用するのでしょうか。
容量性インピーダンスと容量性リアクタンスを計算する式は次のとおりです。
容量性リアクタンスは周波数と容量値に反比例し、容量が大きいほど、周波数が高くなるほど容量性リアクタンスは小さくなります。キャパシタンスが大きいほどフィルタリング効果が高いことは単純に理解できます。
では0.1uFのコンデンサバイパスで、0.01uFのコンデンサを追加するのはもったいないのではないでしょうか?
実際、特定のコンデンサは、信号周波数が自己共振周波数より低い場合は容量性であり、信号周波数が自己共振周波数より高い場合は誘導性です。
0.1uF と 0.01uF の 2 つのコンデンサを並列に接続すると、フィルタリング周波数範囲を広げることに相当します。
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