Конденсатор между питанием и землей

nail2007
Offline
Зарегистрирован: 08.12.2017

Всем привет!

У меня вопрос по поводу байпас-конденсатора (bypass capacitor), который устанавливается между VCC и GND.

У меня схема с использованием Ардуино Нано, модулем для микроСД карты и микрофоном МАХ9814. На одном из форумов нашел схему, где применяется конденсатор на 470 мкФ.

Я понимаю для чего нужно вставлять этот конденсатор, но я не могу понять как его выбрать? Я про номинал конденсатора. Может кто знает формулу как выбрать?

Я не могу найти точной информации по выбору конденсатора. Везде говорят бери, к примеру, 470 мкФ или 0.1 uF, или 47uF.

Вполне возможно, я не там ищу информацию.

Был бы очень благодарен за помощь!

nail2007
Offline
Зарегистрирован: 08.12.2017

Я нашел информацию:

Это, если я не ошибаюсь, блокировочный конденсатор. Для вычисления его необходимо знать сопротивление нагрузки и частоту работы.

Частота работы у меня 8кГц

А как вычислить сопротивление нагрузки двух модулей? Тут моих знаний не хватает.

sadman41
Offline
Зарегистрирован: 19.10.2016

https://components101.com/articles/decoupling-capacitor-vs-bypass-capacitors-working-and-applications

^F -> How to select the value for a Bypass Capacitor

И для чего лично вам нужно вставлять этот конденсатор?

nail2007
Offline
Зарегистрирован: 08.12.2017

sadman41 пишет:

https://components101.com/articles/decoupling-capacitor-vs-bypass-capacitors-working-and-applications

^F -> How to select the value for a Bypass Capacitor

И для чего лично вам нужно вставлять этот конденсатор?

Как я понял, то его всегда лучше вставлять, чтобы понизить помехи по питанию. Возможно, для схены на 5 Вольт и частотой дискретизации в 8КГц он не нужен..

nail2007
Offline
Зарегистрирован: 08.12.2017

sadman41 пишет:

https://components101.com/articles/decoupling-capacitor-vs-bypass-capacitors-working-and-applications

^F -> How to select the value for a Bypass Capacitor

И для чего лично вам нужно вставлять этот конденсатор?

Большое спасибо!

А сопротивление модулей можно узнать с помощью мультиметра? Если измерить сопротивление между Vin и GND обоих модулей. Или так вообще неправильно?

wdrakula
wdrakula аватар
Offline
Зарегистрирован: 15.03.2016

Если 2007 это год рождения, то объясню чисто из снисхождения к юности.

Decoupling capacitor это запас электричества на случай внезапной просадки БП или роста потребления. Вот представь, что ты -  в душе, а сестра спустила воду в уборной. У тебя на время напор упал в душе, так? Вот тут - тоже самое.

Для схем на Ардуино достаточно небольшого "запасного бака" с электричеством. От 0.1 до 100мкФ. Чаще всего 10 или 47. 470мкФ - тоже сойдет, если не сгорит БП ;)))). Слишком большой конденсатор в момент включения эквивалентен КЗ - Короткому Замыканию (пока не зарядится). Поэтому между 47 и 470 - я бы выбрал 47. Точно - достаточно и БП не сгорит, даже самый дерьмовый БП.

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

если измерить потребляемый ток (в рабочем режиме)

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

wdrakula пишет:

Если 2007 это год рождения, то объясню чисто из снисхождения к юности.

Decoupling capacitor это запас электричества на случай внезапной просадки БП или роста потребления. Вот представь, что ты -  в душе, а сестра спустила воду в уборной. У тебя на время напор упал в душе, так? Вот тут - тоже самое.

Для схем на Ардуино достаточно небольшого "запасного бака" с электричеством. От 0.1 до 100мкФ. Чаще всего 10 или 47. 470мкФ - тоже сойдет, если не сгорит БП ;)))). Слишком большой конденсатор в момент включения эквивалентен КЗ - Короткому Замыканию (пока не зарядится). Поэтому между 47 и 470 - я бы выбрал 47. Точно - достаточно и БП не сгорит, даже самый дерьмовый БП.

ну ты уж сильно сильно упростил...потребляемый ток имеет импульсный характер (у импульса есть параметры, нас интересует частота) вот на эту частоту конденсатор и рассчитывается, сопротивление (реактивное) должно быть хотя бы на порядок меньше, чем сопротивление нагрузки
PS тоже приблизительно все, но для практики достаточно
PPS и таки да высокочастотные составляющие пропускаются через керамический конденсатор, порядка 0,1 мкф, для SMD надо уже смотреть и реактивную мощность, ставить по два, а то и по три штуки ...
ЗЫ пятница на носу, пора бы уж )))

 

wdrakula
wdrakula аватар
Offline
Зарегистрирован: 15.03.2016

ua6em пишет:

wdrakula пишет:

Если 2007 это год рождения, то объясню чисто из снисхождения к юности.

Decoupling capacitor это запас электричества на случай внезапной просадки БП или роста потребления. Вот представь, что ты -  в душе, а сестра спустила воду в уборной. У тебя на время напор упал в душе, так? Вот тут - тоже самое.

Для схем на Ардуино достаточно небольшого "запасного бака" с электричеством. От 0.1 до 100мкФ. Чаще всего 10 или 47. 470мкФ - тоже сойдет, если не сгорит БП ;)))). Слишком большой конденсатор в момент включения эквивалентен КЗ - Короткому Замыканию (пока не зарядится). Поэтому между 47 и 470 - я бы выбрал 47. Точно - достаточно и БП не сгорит, даже самый дерьмовый БП.

ну ты уж сильно сильно упростил...потребляемый ток имеет импульсный характер (у импульса есть параметры, нас интересует частота) вот на эту частоту конденсатор и рассчитывается, сопротивление (реактивное) должно быть хотя бы на порядок меньше, чем сопротивление нагрузки
PS тоже приблизительно все, но для практики достаточно

О Б..же! Опять ты влезаешь, как медведь в лавку. Какая в жопу нагрузка, когда речь о декаплинге? Нагрузка - цепь питания. В нашем случае LDO стабилизатор на Нанке.

Ты снова прочел только первое сообщение ветки, где ребенок по незнанию использовал слово "байпасный", и тут же стал чушь собачью писать? Как кобелю - под каждым столбом отметиться нужно?

------------------

Ты все таки скажи мне - какое сопротивление нагрузки у входного стаба Нанки??? Млин! Вот ведь можешь же достать уже с утра!!!

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

wdrakula пишет:

 Млин! Вот ведь можешь же достать уже с утра!!!

доброе утро )))
как только встал тогда и утро...
так на это и рассчёт был, а то уже пару месяцев ни одного знаменитого срача,
а ведь когда-то, в самом начале я высказывался...если не можешь исправить - возглавь )))

PS ждём расчет емкости конденсатора на время пропадания напряжения питания (по стандарту не менее 5 миллисекунд вроде, не?)

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

nail2007 пишет:

У меня схема с использованием Ардуино Нано, модулем для микроСД карты и микрофоном МАХ9814. На одном из форумов нашел схему, где применяется конденсатор на 470 мкФ.

Я понимаю для чего нужно вставлять этот конденсатор, но я не могу понять как его выбрать? Я про номинал конденсатора. Может кто знает формулу как выбрать?

Показывай схему. Пока происходит самое глупое из возможного, обсуждение схемы без схемы, хотя схема и есть.

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

ВН пишет:

nail2007 пишет:

У меня схема с использованием Ардуино Нано, модулем для микроСД карты и микрофоном МАХ9814. На одном из форумов нашел схему, где применяется конденсатор на 470 мкФ.

Я понимаю для чего нужно вставлять этот конденсатор, но я не могу понять как его выбрать? Я про номинал конденсатора. Может кто знает формулу как выбрать?

Показывай схему. Пока происходит самое глупое из возможного, обсуждение схемы без схемы, хотя схема и есть.

отож, даже для модуля микрофона 47 микрофарад маловато будет (для частоты 300 герц 11 Ом реактивного)

ЕвгенийП
ЕвгенийП аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

nail2007 пишет:

Вполне возможно, я не там ищу информацию.

Почитайте статью, может быть, окажется полезной.

nail2007
Offline
Зарегистрирован: 08.12.2017

ВН пишет:

nail2007 пишет:

У меня схема с использованием Ардуино Нано, модулем для микроСД карты и микрофоном МАХ9814. На одном из форумов нашел схему, где применяется конденсатор на 470 мкФ.

Я понимаю для чего нужно вставлять этот конденсатор, но я не могу понять как его выбрать? Я про номинал конденсатора. Может кто знает формулу как выбрать?

Показывай схему. Пока происходит самое глупое из возможного, обсуждение схемы без схемы, хотя схема и есть.

Здравствуйте! Да, мой косяк. Схема тут

https://drive.google.com/file/d/18L2XL8h_O_iROM7dWWjpGj8zIj8cVz-I/view?u...

 

nail2007
Offline
Зарегистрирован: 08.12.2017

ЕвгенийП пишет:

nail2007 пишет:

Вполне возможно, я не там ищу информацию.

Почитайте статью, может быть, окажется полезной.

Здравствуйте!

Почитаю, огромное спасибо!

Дим-мычъ
Offline
Зарегистрирован: 20.03.2021

К вышесказанному добавлю, что

 если будут помехи, шумы, добавьте , как можно ближе к выводам MAX9814, керамический (удобно взять smd)конденсатор 0.1- 1мкф х 16В

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

ну да, девайс тока для домашних поделок

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

Первый вопрос к С2, зачем он там стоит, где стоит? скорее всего это ошибка.

С1  тут несколько сглаживает пульсации по 5В, принципиально в таком включении он не сильно что улучшает. Еще имеет значение, какое первичное питание 5В или 9-12В.

Вообще, для микрофонного усилителя актуально питать его более чистым питанием,  для этого С1 и модуль  нужно ставить за дросселем по цепи +5В. Если питание от БП +5в, то и земля и +5 берутся отдельными проводами прямо с клемм БП, а на ардуину и память питание идет по другим проводам. (конечно, если БП не  за тридевять земель, тогда  разводка идет от точки ввода питания.)

 

 

nail2007
Offline
Зарегистрирован: 08.12.2017

Дим-мычъ пишет:

К вышесказанному добавлю, что

 если будут помехи, шумы, добавьте , как можно ближе к выводам MAX9814

Здравствуйте! Спасибо за наводку, уже глянул схему самого модуля - такой кондер уже там есть

nail2007
Offline
Зарегистрирован: 08.12.2017

ВН пишет:

Первый вопрос к С2, зачем он там стоит, где стоит? скорее всего это ошибка.

С1  тут несколько сглаживает пульсации по 5В, принципиально в таком включении он не сильно что улучшает. Еще имеет значение, какое первичное питание 5В или 9-12В.

 

Здравствуйте!

1 вопрос: это ФНЧ для 8 кГц. возможно, я неправильно его подключил

про С2: да, с ним меньше шумов. Правда меньше именно с 470 мкФ для 10 Вольт. Пробовал с 10мкФ и 47мкФ - больше уровень шума.  питание ардуины от Компьютера

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

nail2007 пишет:
1 вопрос: это ФНЧ для 8 кГц. возможно, я неправильно его подключил

да, так не делают. ставь  емкость 18 - 20нФ между А0 и землей, R1 остается, С2 снять. Конденсатор и R1 желательно паять прямо на ногу А0.

nail2007 пишет:
про С2: да, с ним меньше шумов. Правда меньше именно с 470 мкФ для 10 Вольт. Пробовал с 10мкФ и 47мкФ - больше уровень шума.  питание ардуины от Компьютера

понятно. Тут можно фильтровать и питание ардуины и питание модуля. Более чистое питание ардуины снизит шумы самого АЦП, ну а с модулем, понятно дело, буду меньше шумы от микрофона.

Поскольку схема откликается на фильтрацию дальше можно продолжать в том же духе, т.е. подбирать фильтры.

Можно дополнительно добавить цепочку, что я описал в предыдущем посте, можно добавить синфазный дроссель на вход, т.е. между компом и девайсом.  Все придется делать методом тыка с оценкой результата по факту лучше-хуже, т.к. чтобы получить объективные  данные для расчетов требуется весьма и весьма дорогостоящее оборудование.

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

чтобы сделал я - поставил стабилизатор 1117 на 3.3 вольта и от этого напряжения запитал max9814, микрофон должен питаться от внутреннего малошумящего стабилизатора 2 вольта 100 миллиампер, электролит повесить по выходу 1117
PS по входу +5 вольт при запитке от ноута имеем пульсации порядка 25 милливольт

nail2007
Offline
Зарегистрирован: 08.12.2017

ВН пишет:

да, так не делают. ставь  емкость 18 - 20нФ между А0 и землей, R1 остается, С2 снять. Конденсатор и R1 желательно паять прямо на ногу А0.

понял, спасибо за пояснение! Переделаю схему

ВН пишет:

понятно. Тут можно фильтровать и питание ардуины и питание модуля. Более чистое питание ардуины снизит шумы самого АЦП, ну а с модулем, понятно дело, буду меньше шумы от микрофона.

Поскольку схема откликается на фильтрацию дальше можно продолжать в том же духе, т.е. подбирать фильтры.

Можно дополнительно добавить цепочку, что я описал в предыдущем посте, можно добавить синфазный дроссель на вход, т.е. между компом и девайсом.  Все придется делать методом тыка с оценкой результата по факту лучше-хуже, т.к. чтобы получить объективные  данные для расчетов требуется весьма и весьма дорогостоящее оборудование.

понял, буду пробовать. Спасибо большое за помощь!

nail2007
Offline
Зарегистрирован: 08.12.2017

ua6em пишет:

чтобы сделал я - поставил стабилизатор 1117 на 3.3 вольта и от этого напряжения запитал max9814, микрофон должен питаться от внутреннего малошумящего стабилизатора 2 вольта 100 миллиампер, электролит повесить по выходу 1117
PS по входу +5 вольт при запитке от ноута имеем пульсации порядка 25 милливольт

за инфу большое спасибо! буду иметь в виду. Постараюсь сделать так, как вы бы сделали

 

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

микросхема для бытовых поделок, сигнал шум в лучшем случае 60 децибел

b707
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2017

nail2007 пишет:

Это, если я не ошибаюсь, блокировочный конденсатор. Для вычисления его необходимо знать сопротивление нагрузки и частоту работы.

Частота работы у меня 8кГц

частота какой работы у вас 8 КГц?

nail2007
Offline
Зарегистрирован: 08.12.2017

ВН пишет:

nail2007 пишет:
1 вопрос: это ФНЧ для 8 кГц. возможно, я неправильно его подключил

да, так не делают. ставь  емкость 18 - 20нФ между А0 и землей, R1 остается, С2 снять. Конденсатор и R1 желательно паять прямо на ногу А0.

Проверил сейчас то, что напаял - все верно) в схеме я ошибку допустил и не там воткнул кондер)

 

А вот вопрос про номинал кондера. Вы говорите, что взять 18-20 нФ,

Я вычислял по формуле  fc=1/2*pi*R*C, где у меня частота 8кГц, резистор 220 Ом. Потому что максимальная частота записи аудио у Нано это 8кГц с частото дискретизации в 16кГц. Ну или я тут напутал уже

nail2007
Offline
Зарегистрирован: 08.12.2017

b707 пишет:

частота какой работы у вас 8 КГц?

Здравствуйте! Не верно выразился. Частота аудиофайла получается 8кГц, а частота дискретизации 16 кГц

nail2007
Offline
Зарегистрирован: 08.12.2017

ua6em пишет:

микросхема для бытовых поделок, сигнал шум в лучшем случае 60 децибел

я и не пытаюсь сделать что-то великое. для моего проекта пойдет. у меня ССШ выходит 30 дБ после шумоподавления

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

nail2007 пишет:

ua6em пишет:

микросхема для бытовых поделок, сигнал шум в лучшем случае 60 децибел

я и не пытаюсь сделать что-то великое. для моего проекта пойдет. у меня ССШ выходит 30 дБ после шумоподавления

маловато, хотя бы 46 дб должно быть

Buldakov
Offline
Зарегистрирован: 17.01.2016

Ну если посмотреть схемы микрофонных усилителей, то шум микрофона гораздо больше шума усилителя.

Если почитать про частоту квантования то по теории она равна удвоенной максимальной частоте сигнала. Хотя на практике советую почитать эту ссылку и будет все плохо.

https://audiogeek.ru/chastota-diskretizacii-teorema-kotelnikova/

 

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

Buldakov пишет:

Ну если посмотреть схемы микрофонных усилителей, то шум микрофона гораздо больше шума усилителя.

Если почитать про частоту квантования то по теории она равна удвоенной максимальной частоте сигнала. Хотя на практике советую почитать эту ссылку и будет все плохо.

https://audiogeek.ru/chastota-diskretizacii-teorema-kotelnikova/

это да, чтобы получить очень малый коэффициент гармоник с усилителя класса D квантовать надо на частотах в десятки Гигагерц, Сухов об этом хорошо в ролике рассказал

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

Надо отметить, рассуждения на уровне школьника (пусть даже отличника - но все равно школьника).

Общие положения он воспроизводит достаточно точно (я нашел только одну серьезную неточность - но существенно влияющую на выводы), но вот выделить все существенные для звукозаписи моменты у него не получается. И, соответственно, нельзя доверять выводам.

При оцифровке звука чрезвычайно важно, чтобы в исходном спектре отсутствовали частоты выше половины частоты дискретизации. Увы, ни один реальный сигнал таким качеством не обладает. Не существует и фильтров с бесконечной крутизной среза. 

Подробнее об этом я писал здесь: https://arduino.ru/forum/proekty/konstruktsiya-vykhodnogo-dnya-prostoi-spektranalizator-480-polos-60-db-na-stm32f103-i-#comment-400683

Upper
Offline
Зарегистрирован: 23.06.2020

andriano пишет:

При оцифровке звука чрезвычайно важно, чтобы в исходном спектре отсутствовали частоты выше половины частоты дискретизации. Увы, ни один реальный сигнал таким качеством не обладает. Не существует и фильтров с бесконечной крутизной среза. 

Мощное выражение "Чрезвычайно важно". Слова не мальчика но мужа. И ведь не проверишь. Это ведь не необходимо а чрезвычайно, не просто важно а чрезвычайно. Причем это чрезвычайно важное условие никогда не выполняется (по словам автора). Вероятно это ведет к чрезвычайно важным последствиям которые можно почитать по приведенной ссылке.

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

Ну да, вместо "чрезвычайно важно", конечно, следовало употребить "если Вы не хотите, чтобы в звуке появились искажения сверх величины, обусловленной самим фактом дискретизации".

Кстати, почему "не проверишь", я так и не понял. Все легко проверяется.

bizzon
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2016

Товарищь ноготь- ничего знать не надо, если нет жёстких требований к размеру и стоимости. Если по питанию -ставь больше керамику и литики параллельно и будет тебе счастье. А расчёты математикам оставь.

SAB
Offline
Зарегистрирован: 27.12.2016

Всегда ставлю в параллель 3 ёмкости на выходе вторичного источника питания 1000 (и больше), 22 и 0,1(керамику) микрофарад. И даже при коммутации мощных индуктивных нагрузок не случалось зависаний, перезагрузок и т.д. Каждый кондюк перекрывает свой диапазон помех.

SLKH
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2015

andriano пишет:

Надо отметить, рассуждения на уровне школьника (пусть даже отличника - но все равно школьника).

Общие положения он воспроизводит достаточно точно (я нашел только одну серьезную неточность - но существенно влияющую на выводы), но вот выделить все существенные для звукозаписи моменты у него не получается. И, соответственно, нельзя доверять выводам.

При оцифровке звука чрезвычайно важно, чтобы в исходном спектре отсутствовали частоты выше половины частоты дискретизации. Увы, ни один реальный сигнал таким качеством не обладает. Не существует и фильтров с бесконечной крутизной среза. 

Подробнее об этом я писал здесь: https://arduino.ru/forum/proekty/konstruktsiya-vykhodnogo-dnya-prostoi-spektranalizator-480-polos-60-db-na-stm32f103-i-#comment-400683

Звук должен быть тёплым и ламповым! http://lurklurk.com/%D0%A2%D0%9B%D0%97

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

SAB пишет:

Всегда ставлю в параллель 3 ёмкости на выходе вторичного источника питания 1000 (и больше), 22 и 0,1(керамику) микрофарад. И даже при коммутации мощных индуктивных нагрузок не случалось зависаний, перезагрузок и т.д. Каждый кондюк перекрывает свой диапазон помех.

керамики можно по паре, а то и тройку запаять, смотря какие токи на вч там текут ...

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

ua6em пишет:

керамики можно по паре, а то и тройку запаять, смотря какие токи на вч там текут ...

Я бы сказал так: электролит на плате один (при условии, что питающий узел - единственный на одно напряжение), а керамика - разбросана  разных частях платы, чтобы минимизировать длину провода от питающей ножки микросхемы до ближайшей керамики.

ЕвгенийП
ЕвгенийП аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

andriano пишет:
электролит на плате один
В «библии» сказано, что электролит (тантал) тоже не помешает везде, где место есть.: «In general, it is a good idea to bypass power-supply leads to ground liberally throughout a circuit, using a combination of ceramic types  and electrolytic or tantalum types».

SAB
Offline
Зарегистрирован: 27.12.2016

В военной технике применяются исключительно танталовые конденсаторы. При коммутации больших нагрузок,- помеху выше 5 МГц не видел . Помеха в линию возникает, в  частности, при дребезге контактов и искрообразовании. Можно ещё 0.01 поставить, чтобы особо высокочастотные давило, но это только в мощных передатчиках наверно понадобится, мне не приходилось с такими линиями работать.