Apa itu Kapasitor Decoupling dan Prinsip Kerjanya
Masalah umum yang dihadapi semua elektronik digital saat ini adalah kebisingan. Ini terjadi karena antarmuka yang lebih cepat serta konsumsi daya rendah pada perangkat dari saluran listrik & sinyal. Untungnya, kebisingan ini dapat dikurangi dengan bantuan decoupling untuk memisahkan satu rangkaian ke rangkaian lainnya dalam suatu sistem.
Komponen pasif seperti kapasitor decoupling adalah yang paling sering digunakan di rangkaian yang berbeda seperti amplifier, filter kompleks, rangkaian analog & power elektronik. Artikel ini membahas gambaran umum tentang kapasitor ini dan cara kerjanya.
Apa itu Kapasitor Decoupling?
Definisi: Kapasitor decoupling adalah salah satu jenis kapasitor, digunakan untuk memisahkan atau mengisolasi dua rangkaian elektronik yang berbeda atau memisahkan sinyal dari AC ke DC. Kapasitor ini memainkan peran kunci sekaligus menghilangkan kebisingan, distorsi daya, dan melindungi sistem dengan memasok suplai DC murni.
Di rangkaian logika, metode decoupling sangat penting. Misalnya, jika rangkaian logika beroperasi dengan tegangan suplai 5V jika tegangan memasok di atas 2,5 volt maka akan disebut sebagai sinyal tinggi.
Demikian pula, jika suplai tegangan di bawah 2,5 volt maka akan disebut sinyal rendah. Jika ada gangguan dalam suplai tegangan, itu akan mengaktifkan tinggi dan rendah di dalam rangkaian, sehingga kapasitor Kopling DC banyak digunakan di rangkaian logika.
Desain Kapasitor Decoupling
Penempatan kapasitor decoupling dapat dilakukan sejajar dengan catu daya. Jadi terhubung di antara catu daya & beban secara paralel. Setelah catu daya diberikan ke rangkaian, maka reaktansi kapasitor ini tidak terbatas pada sinyal DC.
Jadi itu tidak mengizinkan sinyal DC bergerak ke ground. Namun, reaktansi sinyal AC kurang, sehingga mengalir ke seluruh kapasitor dan bergerak menuju ground.
Kapasitor decoupling bekerja adalah, ia memasok jalur impedansi rendah untuk sinyal frekuensi tinggi pada suplai sehingga sinyal DC dapat dibersihkan. Dengan cara ini, kapasitor ini memisahkan sinyal dari AC ke DC.
Biasanya untuk kapasitor ini, nilai kapasitor harus dalam 10nF & 100nF. Tetapi, biasanya, kapasitor nilai 100nF digunakan dalam aplikasi yang berbeda. Jadi, kapasitor keramik adalah kapasitor decoupling yang paling banyak digunakan.
Bagaimana Cara Memilih Kapasitor Decoupling?
Saat memilih kapasitor decoupling untuk aplikasi yang berbeda, beberapa persyaratan kelistrikan perlu dipertimbangkan saat merancang seperti frekuensi rendah sinyal AC, nilai resistansi resistor.
Pemilihan kapasitor ini dapat dilakukan berdasarkan nilainya. Berdasarkan aplikasinya, ada standar tertentu untuk memilih nilai kapasitor. Nilai kapasitor dengan noise frekuensi yang lebih sedikit harus antara 1 µF sampai 100 µF. Demikian pula nilai kapasitor dengan gangguan frekuensi tinggi harus antara 0,01 µF sampai 0,1 µF.
Sambungan kapasitor ini dapat selalu dilakukan secara langsung ke bidang ground impedansi rendah untuk pengoperasian yang efisien.
Perbedaan antara Kapasitor Decoupling dan Bypass
Perbedaan antara kapasitor bypass dan decoupling meliputi yang berikut ini.
|
Kapasitor Decoupling |
Kapasitor Bypass |
|
Kapasitor yang digunakan untuk memisahkan satu elemen rangkaian listrik dari rangkaian lain dikenal sebagai kapasitor decoupling. |
Kapasitor ini menyingkat sinyal AC ke terminal ground, sehingga gangguan AC yang ada pada sinyal DC dapat dilepaskan dan menghasilkan sinyal DC yang murni dan lebih bersih. |
|
Kapasitor ini dirancang untuk menghaluskan sinyal dengan menstabilkan sinyal yang tidak jelas. |
Perancangan kapasitor ini dapat dilakukan untuk memotong sinyal noise. |
|
Penataan kapasitor ini dapat dilakukan antara catu daya & beban yang sejajar satu sama lain |
Kapasitor ini dapat dihubungkan antara pin Vcc & pin GND untuk mengurangi kebisingan suplai & hasil lonjakan di atas jalur suplai. |
|
Nilai kapasitansi kapasitor ini dapat dihitung menggunakan rumus ini C = 1/2πfC. |
Nilai kapasitansi kapasitor ini dapat dihitung menggunakan rumus ini C = 1/2πfC. |
|
Nilai kapasitor ini berkisar dari 0,01 µF hingga 0,1 µF |
|
|
Kapasitor ini digunakan untuk mengisolasi dua rangkaian yang berbeda; menghilangkan distorsi daya, kebisingan dan mempertahankan sistem. |
Kapasitor digunakan dalam Aplikasi Decoupling
Ada berbagai jenis kapasitor yang digunakan dalam aplikasi decoupling atau bypassing. Karakteristik ini dapat diubah berdasarkan bahan dielektrik yang digunakan, struktur, ukuran fisik, linieritas, stabilitas suhu, biaya & rating tegangan. Berbagai jenis kapasitor yang digunakan dalam aplikasi ini adalah kapasitor keramik, aluminium elektrolitik, dan tantalum.
Pertanyaan
1). Apa fungsi dari kapasitor decoupling?
Kapasitor ini digunakan untuk menekan noise frekuensi tinggi dalam sinyal catu daya
2). Kapasitor apa yang digunakan dalam aplikasi decoupling?
Mereka adalah tantalum, keramik serta aluminium elektrolitik.
3). Berapakah nilai kapasitor decoupling?
Nilainya berkisar dari 0,01 µF hingga 0,1 µF
4). Apa perbedaan antara kapasitor decoupling dan bypass?
Kapasitor bypass memangkas sinyal noise sementara kapasitor decoupling menghaluskan sinyal melalui menstabilkan sinyal yang tidak jelas.
5). Bagaimana cara menguji kapasitor?
Pengujian kapasitor dapat dilakukan dengan menggunakan multimeter .
Jadi, ini semua tentang gambaran umum kapasitor decoupling. Kapasitor ini sering digunakan untuk memisahkan rangkaian listrik dari suplai. Ini berfungsi dengan baik menggunakan beberapa komponen yang menggunakan sumber daya yang diatur.
Contoh terbaik dari ini adalah mikroprosesor dan mikrokontroler. Jika program dimuat ke dalam prosesor maka itu akan melewatkan instruksi. Rangkaian logika juga responsif terhadap tegangan catu daya tegangan.
Jadi harus diatur dengan baik untuk operasi yang aman karena alasan ini, kapasitor ini digunakan di dalam rangkaian untuk menstabilkan catu daya tegangan.