Vad är parasitisk kapacitans?

Parasitisk kapacitans, i elektriska kretsar, är den extra effekten av ledare som fungerar som plattor mellan en dielektrikum, som vanligtvis är luft. Det blir ett problem med högre frekvenser eftersom de mycket små fördelade kapacitanserna som finns kommer att ha lägre impedanser vid dessa frekvenser. Denna effekt kan åtgärdas vid kretsdesignstadiet, där placering av komponenter kan minska effekterna till en punkt där tillfredsställande drift kan uppnås.

Kondensatorer finns som klumpade eller distribuerade komponenter. Som klumpade komponenter anses dessa kondensatorer vara begränsade till vissa komponenter; för distribuerad kapacitans finns behov av planering i komponent- och kretsdesign. När en induktor tillverkas är det alltid en distribuerad kapacitans involverad; detta kan betraktas som en parasitisk kapacitans. En ideal induktor kommer att ha noll distribuerad kapacitans; därför kommer den att resonera med en frekvens i närheten av oändligheten. Det är välkänt att de flesta induktorer kommer att ha en oändlig resonansfrekvens på grund av lindningens fördelade kapacitans som leder till en mätbar resonansfrekvens.

Parasitisk kapacitans i radiofrekvensförstärkare (RF) kan göra att dessa förstärkare har låg förstärkning på grund av parasitförlust. I vissa fall kan det få dessa förstärkare att svänga. Med parasitisk kapacitans är den faktiska kretsen i den verkliga världen den krets som ritas vid designstadiet plus kapacitanser till jord eller mellan olika punkter i kretsen. I vissa fall är lösningen helt enkelt att minska den klumpade kapacitansen för en viss kretsposition. För andra fall kan lösningen vara att öka en induktans för att upprätthålla ett visst frekvenspassband.

Det finns tillfällen där egenskaperna hos den elektroniska komponenten kan kompensera för parasitisk kapacitans. Till exempel kan den minskade RF-utgången på grund av en parasitisk kapacitans ökas genom att använda en transistor med högre förstärkning. I vissa fall kan de udda effekterna av parasitisk kapacitans kompenseras genom att lägga till kretssteg.

Ett parasitiskt element kan existera på grund av närheten till ledare eller längden på spår, ledningar eller ledningar av komponenter. Det vanliga tillvägagångssättet för att minska risken för att upptäcka ett parasitiskt element är att förkorta ledare och minska ytan i komponenter och spår på kretskort (PCB). Baserat på de nämnda metoderna för att undvika överdrivna parasitiska effekter har miniatyrisering av komponenter och PCB-spår blivit en standardpraxis.

I digitala omkopplingskretsar påverkar stigtiden och falltiden för den digitala signalen i hög grad de maximala hastigheterna som kan uppnås. Den parasitiska kapacitansen på de digitala enheternas in- och utgångar ökar stig- och falltiderna. Ett alternativ är att använda utgångsenheter som kan injicera högre strömmar för att kompensera för de parasitära kapacitanserna. Tyvärr ökar detta tillvägagångssätt likströmsförbrukningen (DC). Detta förklarar varför digitala kretsar med mycket hög hastighet vanligtvis kräver enorma mängder DC-strömmar.