Co to jest pasożytnicza pojemność?
Pojemność pasożytnicza w obwodach elektrycznych jest dodatkowym efektem przewodników, które służą jako płytki między dielektrykiem, którym jest zwykle powietrze. Staje się to problemem przy wyższych częstotliwościach, ponieważ bardzo małe istniejące pojemności rozproszone będą miały niższe impedancje przy tych częstotliwościach. Efekt ten można rozwiązać na etapie projektowania obwodu, w którym pozycjonowanie komponentów może zmniejszyć efekty do punktu, w którym można osiągnąć zadowalające działanie.
Kondensatory są dostępne jako elementy skupione lub rozproszone. Jako skupione elementy kondensatory te uważa się za ograniczone do niektórych elementów; w przypadku pojemności rozproszonej istnieje potrzeba planowania projektowania elementów i obwodów. Kiedy cewka jest wytwarzana, zawsze dotyczy to pojemności rozproszonej; można to uznać za pojemność pasożytniczą. Idealny induktor będzie miał zerową dystrybuowaną pojemność; dlatego będzie rezonować z częstotliwością bliską nieskończoności. Dobrze wiadomo, że większość induktorów będzie miała nieskończoną częstotliwość rezonansową ze względu na rozproszoną pojemność uzwojenia, która prowadzi do mierzalnej częstotliwości rezonansowej.
Pasożytnicza pojemność we wzmacniaczach częstotliwości radiowej (RF) może powodować, że wzmacniacze te mają niskie wzmocnienie z powodu strat pasożytniczych. W niektórych przypadkach może to powodować drgania tych wzmacniaczy. W przypadku pojemności pasożytniczej rzeczywistym obwodem w świecie rzeczywistym jest obwód narysowany na etapie projektowania plus pojemności do ziemi lub między różnymi punktami obwodu. W niektórych przypadkach rozwiązaniem jest po prostu zmniejszenie skupionej pojemności dla określonej pozycji obwodu. W innych przypadkach rozwiązaniem może być zwiększenie indukcyjności w celu utrzymania określonego pasma częstotliwości.
Istnieją przypadki, w których właściwości elementu elektronicznego mogą kompensować pojemność pasożytniczą. Na przykład zmniejszona moc wyjściowa RF spowodowana pasożytniczą pojemnością może zostać zwiększona poprzez zastosowanie tranzystora o większym wzmocnieniu. W niektórych przypadkach dziwne efekty pojemności pasożytniczej można skompensować przez dodanie stopni obwodu.
Element pasożytniczy może istnieć z powodu bliskości przewodów lub długości śladów, drutów lub przewodów komponentów. Powszechnym podejściem do zmniejszania szansy na odkrycie elementu pasożytniczego jest skrócenie przewodów i zmniejszenie pola powierzchni w komponentach i śladach na płytkach drukowanych (PCB). W oparciu o wspomniane praktyki mające na celu unikanie nadmiernych efektów pasożytniczych, miniaturyzacja komponentów i śladów PCB stała się standardową praktyką.
W cyfrowych obwodach przełączających czas narastania i opadania sygnału cyfrowego ma duży wpływ na osiągalne prędkości maksymalne. Pojemność pasożytnicza na wejściach i wyjściach urządzeń cyfrowych zwiększa czasy narastania i opadania. Alternatywą jest użycie urządzeń wyjściowych, które mogą wprowadzać wyższe prądy, aby skompensować pasożytnicze pojemności. Niestety takie podejście zwiększa zużycie prądu stałego (DC). To wyjaśnia, dlaczego bardzo szybkie obwody cyfrowe zwykle wymagają ogromnych prądów prądu stałego.