Apa itu Kapasitansi Parasit?

Kapasitansi parasit, dalam rangkaian listrik, adalah efek tambahan dari konduktor yang berfungsi sebagai pelat antara dielektrik, yang biasanya udara. Ini menjadi masalah dengan frekuensi yang lebih tinggi karena kapasitansi terdistribusi yang sangat kecil yang ada akan memiliki impedansi yang lebih rendah pada frekuensi ini. Efek ini dapat diatasi pada tahap desain sirkuit, di mana penempatan komponen dapat mengurangi efek ke titik di mana operasi yang memuaskan dapat dicapai.

Kapasitor tersedia sebagai komponen yang disatukan atau didistribusikan. Sebagai komponen yang disatukan, kapasitor ini dianggap terbatas pada komponen tertentu; untuk kapasitansi terdistribusi, perlu adanya perencanaan dalam desain komponen dan rangkaian. Ketika sebuah induktor diproduksi, selalu ada kapasitansi terdistribusi yang terlibat; ini dapat dianggap sebagai kapasitansi parasit. Induktor yang ideal akan memiliki kapasitansi terdistribusi nol; oleh karena itu, ia akan beresonansi pada frekuensi di sekitar tak terhingga. Diketahui bahwa sebagian besar induktor akan memiliki frekuensi resonansi yang tidak terbatas karena kapasitansi terdistribusi dari belitan yang mengarah ke frekuensi resonansi yang terukur.

Kapasitansi parasit dalam penguat frekuensi radio (RF) dapat menyebabkan penguat ini memiliki penguatan yang rendah karena kehilangan parasit. Dalam beberapa kasus, ini dapat menyebabkan amplifier ini berosilasi. Dengan kapasitansi parasit, rangkaian sebenarnya di dunia nyata adalah rangkaian yang ditarik pada tahap desain ditambah kapasitansi ke ground atau di antara berbagai titik rangkaian. Dalam beberapa kasus, solusinya adalah dengan mengurangi kapasitansi yang disamakan untuk posisi rangkaian tertentu. Untuk kasus lain, solusinya bisa dengan meningkatkan induktansi untuk mempertahankan passband frekuensi tertentu.

Ada contoh di mana karakteristik komponen elektronik dapat mengkompensasi kapasitansi parasit. Misalnya, output RF yang berkurang karena kapasitansi parasit dapat ditingkatkan dengan menggunakan transistor gain yang lebih tinggi. Dalam beberapa kasus, efek aneh kapasitansi parasit dapat dikompensasikan dengan menambahkan tahapan rangkaian.

Elemen parasit mungkin ada karena kedekatan konduktor atau panjang jejak, kabel, atau kabel komponen. Pendekatan umum untuk mengurangi kemungkinan menemukan elemen parasit adalah dengan memperpendek konduktor dan mengurangi luas permukaan komponen dan jejak pada papan sirkuit tercetak (PCB). Berdasarkan praktik yang disebutkan untuk menghindari efek parasit yang berlebihan, miniaturisasi komponen dan jejak PCB telah menjadi praktik standar.

Dalam rangkaian switching digital, waktu naik dan waktu turun dari sinyal digital sangat mempengaruhi kecepatan maksimum yang dapat dicapai. Kapasitansi parasit pada input dan output perangkat digital meningkatkan waktu naik dan turun. Alternatifnya adalah dengan menggunakan perangkat keluaran yang dapat menyuntikkan arus yang lebih tinggi untuk mengkompensasi kapasitansi parasit. Sayangnya, pendekatan ini meningkatkan konsumsi daya arus searah (DC). Ini menjelaskan mengapa sirkuit digital berkecepatan sangat tinggi biasanya membutuhkan arus DC dalam jumlah besar.