capacitores de desacoplamento, quais usar??

[Haroldo Coelho]

Alô experts, recentemente fiz um circuito com um PIC e me disseram, neste fórum, que precisava de capacitores de desacoplamento...embora meu circuito estivesse funcionando muito bem.

Lí algo a respeito e ví que tem duas funções básicas: Servir como booster e também eliminar interferencias.
mas não descobrí quais capacitores usar, e acho que isso depende da aplicação, certo.

No meu caso, em que o CI trabalhará com baixa frequencia, poderia usar apenas um, algo como eletrolítico de 10uF, ou seria melhor uma poliester de 100nF, ou os dois...

No meu circuito tenho apenas dois CIs, um LM358, amplificador de sinal( cuja alimentação vem de uma longa trilha e fina e de um PIC 16F876 para amostragem no meu display de sete segmentos. Alimentaçãoes de +10V, -10V e +5V.

desde já antecipadamente grato.

[brasilma]

Haroldo, vc está no caminho certo, use os dois em paralelo 10uF e 100nF, e caso precise de mais eficiência um resistor serie de 47R.

Assim: os capacitores ficam em paralelo com a alimentação do PIC, e o resistor entre os 5 ou 3,3V e o pino VCC.

[Haroldo Coelho]

Valeu Brasilma.

[fenix3]

Lembrando ainda que tem as classes de capacitores,

Capacitores indutivos...
Capacitores com alta estabilidade termica...
Capacitores com baixo ESR...
Capacitores de alta temperatura...
Capacitores supressores (Tipo a serie X7R da Epcos)

Cada um para uma aplicacao especifica!

Se for aprofundar no assunto,
No site da Epcos(antiga Siemens) tem muita coisa!

[renatokodaira]

Capacitores Eletrolíticos - são folhas metálicas enroladas em espiral entre uma fina camada de dielétrico. Possuem valores mais altos de capacitância, usados em filtragem de baixa frequência e usados para armazenamento de cargas. Possuem alta indutância.

Tântalo - bloco de dielétrico com placas e pinos conectados. Possuem valores mais altos de capacitância, usados em filtragem de baixa frequência e usados para armazenamento de cargas. Possuem baixa ESR. Capacitores com baixa ESR tem melhor atenuação para os sinais.

Cerâmicos - multiplas placas metálicas paralelas em dielétrico cerâmico. Tem valores mais baixos de capacitância mas mantem o comportamento ideal em frequências mais altas. Para filtragem de médias e altas frequências.
Os capacitores cerâmicos e de tântalo são dominantes na supressão de EMC. Possuem baixa indutância e baixa ESR (resistência série equivalente)

Os capacitores possuem uma auto ressonância que ocorre quando a impedância do indutor parasita interno se iguala à capacitância dos capacitores. As impedâncias são de mesma magnitude mas de sinal oposto. A impedância líquida do circuito é a resistência.

Para fornecer baixa impedância para shunting ou para desviar a corrente de ruídos para o terra a frequência do sinal deve ser menor do que a frequência de auto ressonância.

As vezes são necessários vários capacitores para se obter uma filtragem em uma larga faixa de frequências. Um erro comum é colocar um capacitor grande para resolver o problema.


Auto ressonância dos capacitores:

1uF Com terminais 2,5MHz
1uF SMD 5MHz
0.1uF Com terminais 8MHz
0.1uF SMD 16MHz
0.01uF Com terminais 25MHz
0.01uF SMD 50MHz
1000pF Com terminais 80MHz
1000pF SMD 160MHz
100pF Com terminais 250MHz
100pF SMD 500MHz
10pF Com terminais 800MHz
10pF SMD 1,6GHz


Limites de frequência de trabalho para os capacitores

Eletrolítico de alumínio 100kHz
Cerâmico 1GHz
Mica 500MHz
Mylar (poliéster)10MHz
Papel 5MHz
Poliestireno 500MHz
Tântalo 1MHz


Uso de capacitores de bypass

Desviam frequências indesejáveis antes que eles alcancem os circuitos suscetíveis
Observe a frequência de auto ressonância bem como circuitos de alta impedância
Cargas de baixa impedância drenam energia do capacitor de bypass
Geralmente são grandes capacitâncias de capacitores eletrolíticos ou de tântalo


Uso de capacitores de desacoplamento

Dispositivos que são chaveados acoplam ruído na linha de alimentação (Vdd e GND)
Capacitores de desacoplamento filtram ruído de alta frequência que entram na linha de
alimentação do dispositivo

Devem ser colocados o mais próximo possível dos pinos de alimentação do dispositivo
Normalmente são usados capacitores cerãmicos para o desacoplamento devido a rápida resposta de subida e descida do sinal e o seu baixo ESR.

[Haroldo Coelho]

Em resumo, tenho que usar os capacitores de desacoplamento, mesmo que meu circuito esteja funcionando muito bem?? Não seria só perda de tempo, de hardware.

Exemplo: estou fazendo um voltímetro com PIC, usando um amplificador de sinal com LM358.

Na minha bancada, (Já fiz a placa , já soldei os componentes, porém sem capacitor de desacolpamento) testo o circuito injetando sinal de milivolts e minha indicação está ótima, estou utilizando o conversor de 10BITS do PIC... não vejo então porque colocar booster e eliminador de ruídos se esses fenômenos não aparecem. talvez sejam de pequena grandeza que se tornam imperceptível a nós, talvez só com osciloscópio..

Então não é necessário usar capacitores de desacolpamento, certo? Só se usa se o circuito estiver apresentando problemas de funcionamento, correto?

[pbernardi]

Errado!

Capacitores de desacoplamento devem ser usados em todos os CIs que tenham alguma complexidade (uC, DSPs, FPGAs, CIs com máquina de estado em geral). Não colocá-lo é um risco.

Se não colocá-lo, o seu equipamento nunca vai ser confiável o suficiente, e toda vez que der problema, vc vai ter mais uma pulga atrás da orelha. Se você usar o seu multimetro em um ambiente mais ruidoso, pode dar problema, por exemplo. Se for mediar uma carga com ruído, esse ruído pode de alguma forma passar para sua alimentação.

Minha recomendação é o seguinte: olhe os datasheets e *nunca* coloque um CI sem que este tenha, ao menos, os capacitores de desacoplamento recomendados. Esse é o tipo de economia - não colocar cap de desacoplamento - que *vai* dar problemas no futuro.

[Silvio51]

Então não é necessário usar capacitores de desacolpamento, certo? Só se usa se o circuito estiver apresentando problemas de funcionamento, correto?

Errado.... teu circuito está funcionando agora... porém, sinais espúrios, interferências chamadas EMI e etc podem causar instabilidade no teu circuito. Vai pelo pessoal que você fica bem: 10uF + 100NF... ok ?

[Haroldo Coelho]

VALEEEEUUUU.

[msamsoniuk]

principalmente se for os capacitores do core do dualFALC hein bernardi!

Errado!

Capacitores de desacoplamento devem ser usados em todos os CIs que tenham alguma complexidade (uC, DSPs, FPGAs, CIs com máquina de estado em geral). Não colocá-lo é um risco.

Se não colocá-lo, o seu equipamento nunca vai ser confiável o suficiente, e toda vez que der problema, vc vai ter mais uma pulga atrás da orelha. Se você usar o seu multimetro em um ambiente mais ruidoso, pode dar problema, por exemplo. Se for mediar uma carga com ruído, esse ruído pode de alguma forma passar para sua alimentação.

Minha recomendação é o seguinte: olhe os datasheets e *nunca* coloque um CI sem que este tenha, ao menos, os capacitores de desacoplamento recomendados. Esse é o tipo de economia - não colocar cap de desacoplamento - que *vai* dar problemas no futuro.

[pbernardi]

Putz, não assuste a garotada com essas histórias de terror.

principalmente se for os capacitores do core do dualFALC hein bernardi!

Errado!

Capacitores de desacoplamento devem ser usados em todos os CIs que tenham alguma complexidade (uC, DSPs, FPGAs, CIs com máquina de estado em geral). Não colocá-lo é um risco.

Se não colocá-lo, o seu equipamento nunca vai ser confiável o suficiente, e toda vez que der problema, vc vai ter mais uma pulga atrás da orelha. Se você usar o seu multimetro em um ambiente mais ruidoso, pode dar problema, por exemplo. Se for mediar uma carga com ruído, esse ruído pode de alguma forma passar para sua alimentação.

Minha recomendação é o seguinte: olhe os datasheets e *nunca* coloque um CI sem que este tenha, ao menos, os capacitores de desacoplamento recomendados. Esse é o tipo de economia - não colocar cap de desacoplamento - que *vai* dar problemas no futuro.

[vtrx]

Se sua fonte de alimentação for boa e o layout for bem planejado não é nescessarios os capacitores.
Antigamente era obrigatório pois as placas continham muitas trilhas com varios CIs gerando capacitancia parasitoria e perda de corrente.
Um de 100Nf ja é suficiente,depende da sua fonte de alimentação.

[Haroldo Coelho]

vtrx, sua resposta foi a que mais me satisfez, em contraponto aos outros experts.

[Djalma Toledo Rodrigues]

Um Fio Condutor ou a Trilha de Cobre da PCI deve ser visto, como um INDUTOR
E de fato o é.
.

[msamsoniuk]

eh bem tranquilo para eliminar capacitores de desacoplamento, eh soh vc ser engenheiro level 10, dae vc muda as leis da fisica em proprio proveito, tornando seu layout adimensional, aumentando a velocidade de propagacao de campo para infinito ou vetando a mecanica quantica deste universo!

mesmo assim eu acho um risco. eh como o bernardi falou: hoje funciona pq coincidentemente vc esta trabalhando dentro de uma certa janela de operacao... amanha vc troca o firmware, muda uma sequencia de instrucoes, o mcu tem uma demanda mais agressiva e o negocio empaca!

pq arriscar se o custo eh irrisorio? colocar capacitores de desacoplamento eh considerado mandatorio pela maioria dos fabricantes e uma boa pratica por parte de qq um. vc encontra bons textos explicativos em qq lugar:

http://download.micron.com/pdf/technotes/TN0006.pdf
http://www.designers-guide.org/Design/bypassing.pdf
http://www.edn.com/article/CA454638.html

vtrx, sua resposta foi a que mais me satisfez, em contraponto aos outros experts.