Ce este capacitatea parazitară?

Capacitatea parazită, în circuitele electrice, este efectul suplimentar al conductorilor care servesc drept plăci între un dielectric, care este de obicei aer. Devine o problemă cu frecvențele mai mari, deoarece capacitățile foarte mici distribuite care există vor avea impedanțe mai mici la aceste frecvențe. Acest efect poate fi abordat în etapa de proiectare a circuitului, unde poziționarea componentelor poate reduce efectele până la un punct în care este posibilă o funcționare satisfăcătoare.

Condensatorii sunt disponibili ca componente aglomerate sau distribuite. Ca componente aglomerate, acești condensatori sunt considerați limitati la anumite componente; pentru capacitatea distribuită, este nevoie de planificare în proiectarea componentelor și a circuitelor. Când se fabrică un inductor, există întotdeauna o capacitate distribuită implicată; aceasta poate fi considerată o capacitate parazită. Un inductor ideal va avea o capacitate distribuită zero; prin urmare, va rezona la o frecvență în vecinătatea infinitului. Este binecunoscut faptul că majoritatea inductoarelor vor avea o frecvență de rezonanță neinfinită datorită capacității distribuite a înfășurării care duce la o frecvență de rezonanță măsurabilă.

Capacitatea parazită a amplificatoarelor de radiofrecvență (RF) poate face ca aceste amplificatoare să aibă un câștig scăzut din cauza pierderii parazite. În unele cazuri, poate cauza oscilarea acestor amplificatoare. Cu capacitatea parazită, circuitul real din lumea reală este circuitul desenat în stadiul de proiectare plus capacități la masă sau între diferite puncte ale circuitului. În unele cazuri, soluția este pur și simplu reducerea capacității concentrate pentru o anumită poziție a circuitului. Pentru alte cazuri, soluția ar putea fi creșterea unei inductanțe pentru a menține o anumită bandă de trecere a frecvenței.

Există cazuri în care caracteristicile componentei electronice pot compensa capacitatea parazită. De exemplu, ieșirea RF scăzută din cauza unei capacități parazite poate fi crescută prin utilizarea unui tranzistor cu câștig mai mare. În unele cazuri, efectele ciudate ale capacității parazitare pot fi compensate prin adăugarea treptelor de circuit.

Un element parazit poate exista din cauza apropierii conductoarelor sau a lungimii urmelor, firelor sau cablurilor componentelor. Abordarea comună pentru reducerea șanselor de descoperire a unui element parazit este scurtarea conductorilor și reducerea suprafeței componentelor și urmelor de pe plăcile de circuite imprimate (PCB). Pe baza practicilor menționate pentru evitarea efectelor parazitare excesive, miniaturizarea componentelor și a urmelor de PCB a devenit o practică standard.

În circuitele de comutare digitale, timpul de creștere și timpul de scădere a semnalului digital afectează foarte mult vitezele maxime realizabile. Capacitatea parazita de la intrarile si iesirile dispozitivelor digitale creste timpii de crestere si scadere. O alternativă este utilizarea dispozitivelor de ieșire care pot injecta curenți mai mari pentru a compensa capacitățile parazite. Din păcate, această abordare crește consumul de curent continuu (DC). Acest lucru explică de ce circuitele digitale de foarte mare viteză necesită, de obicei, cantități uriașe de curent continuu.