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パスコンとは?(1)

パスコンは「バイパスコンデンサ」「デカップリングコンデンサ」とも呼ばれ、電源の強化のために入れるコンデンサのことです。

パスコンがなぜ必要?は実際の電源を含めて考えます。実際の電源だけでは必要な電流を回路に送れないことがあります。
電流が足らないと、回路側で電圧が下がり誤動作します。電流が足らなくなる原因はおおざっぱに言って以下の3つです。

A)低周波数で必要な大きさの電流を送れない
B)高周波数で必要な大きさの電流を送れない
C)配線パターンが悪く寄生成分がついたため、電流が送れない

このために、以下の2つのパスコンを置きます。

A)に対応するために
電源の近辺に高周波数特性がよくないが、容量値は大きい(10uF以上)ケミコン

B)に対応するために
回路の直近に容量値は大きくないが(0.1uFあたり)、高周波特性のいいセラコン

また、電源や GND配線パターンはできるだけ太くシンプルに引き回しまわすことで C)に対応します。
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パスコンとは?(2)

パスコンについて、イメージ的に説明すると以下のようになります。

電流=水流、電源=水を回路に送るポンプ に置き換えます(オームの法則を参照下さい)
ポンプと回路との距離が離れていることも珍しくありません
ポンプが水を送る能力には限界があります。この能力2つの要素に分けて考えると便利です。一つは時間(周波数)、もう一つは水の量(振幅)です。
・ポンプの能力として重要なのは以下の2つです。
 A)送るまでの時間がかかってもいいから多くの水を長い間送ってほしいとき
 B)すぐにある程度の水を送ってほしいとき

・超高性能のポンプを使うのは難しい(費用とか大きさとか)ので、代わりに水を蓄える容器(コンデンサ)を2つ置きます
ポンプ(電源)のそばに非常に大きい容器(ケミコン)を用意して A)に備えます。ポンプから水を送れない時は、大きい容器に蓄えた水を送るようにします。ただし、容器が大きいので多くの水を送れるようになるには時間がかかります
回路のすぐそばにも容器(セラコン)を置いて B)に備えます。 多くの水は送れませんが、回路のすぐそばにあるのですぐに水を送ることができます
・容器(パスコン)を用意しても、ポンプ(電源)、容器(パスコン)、回路をつなぐ水路 (配線パターン)が細かったり、曲がりくねったりしたら水は正常に回路に届きません水路はできるだけ太く、水(電荷)が通りやすいように作っておきます。

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Author:たみひかのろ
見にきてくれてありがとう
目標であったオペアンプの設計に6年かけて到達しました。ここからは応用的な内容を書ける限り書いていきたいと思います。

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