Condensatoren met drie aansluitingen

Betere ontkoppeling met minder onderdelen

Ontkoppeling van de voeding in digitale schakelingen is zoals iedereen weet essentieel. Nu kan dat in theorie met elke condensator die een dusdanige waarde heeft dat zowel laag als hoogfrequente stoorsignalen op de voeding keurig kortgesloten worden. Helaas is er zoals altijd een verschil tussen theorie en praktijk. Oorzaak zijn de parasitaire inducties waar elke condensator mee te maken heeft. Toch is deze parasitaire L niet bij elk type condensator hetzelfde.

De theoretische impedantie van een condensator wordt lager als de frequentie hoger wordt, maar helaas is de werkelijkheid net anders. In eerste instantie is er een omgekeerd evenredig verband tussen impedantie en frequentie, maar door parasitaire inductie verandert dit gedrag langzaam naar een meer recht evenredige relatie tussen impedantie en frequentie (zie afbeelding 1).
Waar bij een condensator de parasitaire inducties te vinden zijn, zagen we het gemakkelijkst bij de ouderwetse condensatoren met aansluitdraden. Deze lange draden werken immers ook als spoelen die in serie staan met de condensator. In afbeelding 2 is de opbouw te zien almede waar de parasitaire inducties zittenen hoe de situatie wordt als deze condensator als ontkoppelcondensator gebruikt wordt. Bij SMD-onderdelen zijn er geen aansluitdraden, maar toch vormen de aansluitingen en de opbouw van de condensator kleine, maar niet te verwaarloosbare inducties waardoor de condensator niet meer als ideaal beschouwd mag worden. Ten opzichte van de through hole onderdelen ontkoppelen SMD-onderdelen wel beter, maar nog altijd zijn ze niet ideaal.

Drie aansluitingen
Al jaren geleden heeft men bedacht dat voor het ontkoppelen van voedingslijnen het beter is om een condensator te gebruiken met drie aansluitingen. De eerste exemplaren waren natuurlijk bedoeld voor through hole toepassingen. Afbeelding 3 toont de schematische opbouw. Te zien is dat twee aansluitingen letterlijk zijn doorverbonden, maar tevens ook rechtstreeks, over een groot oppervlak verbonden zijn met één van de twee platen van de condensator. Deze twee aansluitingen worden toegepast om de voeding door te geleiden. De derde aansluiting wordt bij ontkoppeling aan massa gelegd. De condensator staat zo in serie met de voeding en doordat de ene plaat van de condensator een onderdeel vormt van de voedingslijn is er aan die kant geen parasitaire inductie aanwezig. Afbeelding 3 toont hoe u dit moet zien.

>>Lees hier het complete artikel

Voor achtergrondinformatie over condensatoren met drie aansluitingen klik hier.
Voor informatie over de NFM18HC-serie klik hier.