अपयुग्मन संधारित्र (डिकूप्लिंग कैपेसिटर): Difference between revisions

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{{About|बिजली की आपूर्ति से अवांछित शोर को फ़िल्टर करने के लिए संधारित्र का उपयोग|डीसी ऑफ़सेट को अवरुद्ध करते समय एसी संकेतों को पास करने की अनुमति देने के लिए संधारित्र का उपयोग|युग्मन संधारित्र}}
[[File:LM7805 with Decoupling Capacitor.svg|thumb|right|LM7805 5V वोल्टेज_रेगुलेटर#लीनियर_रेगुलेटर 2अपयुग्मन संधारित्र के साथ]]
{{Redirect|बायपास संधारित्र|क्लास-वाई सुरक्षा संधारित्र|लाइन-बाईपास संधारित्र}}
[[File:Photo-SMDcapacitors.jpg|thumb|right|संधारित्र पैकेज: [[भूतल पर्वत प्रौद्योगिकी]] सिरैमिक टॉप लेफ्ट में; एसएमडी टैंटलम नीचे बाईं ओर; शीर्ष दाईं ओर थ्रू-होल टैंटलम; नीचे दाईं ओर थ्रू-होल इलेक्ट्रोलाइटिक। मेजर स्केल डिवीजन सेमी है।]]


[[File:LM7805 with Decoupling Capacitor.svg|thumb|right|LM7805 5V वोल्टेज_रेगुलेटर#लीनियर_रेगुलेटर 2 डीकपलिंग संधारित्र के साथ]]
[[इलेक्ट्रानिक्स|विद्युतीय]] में, [[संधारित्र|'''अपयुग्मन संधारित्र''']] एक संधारित्र होता है जिसका उपयोग परिपथ के एक हिस्से को दूसरे से अलग करने के लिए किया जाता है (अर्थात विद्युत ऊर्जा को स्थानांतरित करने से रोकता है)। अन्य [[सर्किट तत्व|परिपथ तत्वों]] के कारण होने वाले [[शोर (इलेक्ट्रॉनिक्स)|ध्वनि]] को संधारित्र के माध्यम से घुमाया जाता है, जिससे शेष परिपथ पर इसका प्रभाव कम हो जाता है। उच्च आवृत्तियों के लिए, एक वैकल्पिक नाम उपमार्ग संधारित्र होता है क्योंकि इसका उपयोग [[बिजली की आपूर्ति]] या परिपथ के अन्य उच्च-प्रतिबाधा घटक को उपमार्ग करने के लिए किया जाता है।
[[File:Photo-SMDcapacitors.jpg|thumb|right|संधारित्र पैकेज: [[भूतल पर्वत प्रौद्योगिकी]] सिरैमिक टॉप लेफ्ट में; एसएमडी टैंटलम नीचे बाईं ओर; शीर्ष दाईं ओर थ्रू-होल टैंटलम; नीचे दाईं ओर थ्रू-होल इलेक्ट्रोलाइटिक। मेजर स्केल डिवीजन सेमी हैं।]][[इलेक्ट्रानिक्स]] में, एक डिकूप्लिंग [[संधारित्र]] एक संधारित्र होता है जिसका उपयोग सर्किट के एक हिस्से को दूसरे से अलग करने के लिए किया जाता है (यानी विद्युत ऊर्जा को स्थानांतरित करने से रोकता है)। अन्य [[सर्किट तत्व|सर्किट तत्वों]] के कारण होने वाले [[शोर (इलेक्ट्रॉनिक्स)|शोर]] को संधारित्र के माध्यम से शंट किया जाता है, जिससे शेष सर्किट पर इसका प्रभाव कम हो जाता है। उच्च आवृत्तियों के लिए, एक वैकल्पिक नाम बायपास संधारित्र है क्योंकि इसका उपयोग [[बिजली की आपूर्ति]] या सर्किट के अन्य उच्च-प्रतिबाधा घटक को बायपास करने के लिए किया जाता है।


== चर्चा ==
== चर्चा ==
एक [[इलेक्ट्रॉनिक प्रणाली]] के सक्रिय उपकरण (जैसे [[ट्रांजिस्टर]], एकीकृत सर्किट, [[वेक्यूम - ट्यूब]]) [[विद्युत कंडक्टर]] के माध्यम से परिमित [[विद्युत प्रतिरोध और चालन]] और [[अधिष्ठापन]] के साथ उनकी बिजली आपूर्ति से जुड़े होते हैं। यदि एक सक्रिय उपकरण द्वारा खींचा गया [[विद्युत प्रवाह]] बदलता है, तो इन विद्युत प्रतिबाधाओं के कारण [[बिजली की आपूर्ति]] से उपकरण तक [[वोल्टेज घटाव]] भी बदल जाएगा। यदि कई सक्रिय उपकरण बिजली की आपूर्ति के लिए एक सामान्य पथ साझा करते हैं, तो एक तत्व द्वारा खींचे गए वर्तमान में परिवर्तन से वोल्टेज में परिवर्तन हो सकता है जो दूसरों के संचालन को प्रभावित करने के लिए काफी बड़ा हो सकता है - [[वोल्टेज स्पाइक]]्स या [[जमीन उछाल]], उदाहरण के लिए - इसलिए एक की स्थिति में परिवर्तन डिवाइस को बिजली आपूर्ति के सामान्य प्रतिबाधा के माध्यम से दूसरों के साथ जोड़ा जाता है। एक डिकूप्लिंग संधारित्र सामान्य प्रतिबाधा के माध्यम से बहने के बजाय क्षणिक प्रतिक्रिया धाराओं के लिए बाईपास पथ प्रदान करता है। <ref name=TTL75> Don Lancaster, ''TTL Cookbook', Howard W. Sams, 1975, no ISBN, pp.23-24 </ref>
[[इलेक्ट्रॉनिक प्रणाली|विद्युतीय]] [[इलेक्ट्रॉनिक प्रणाली|प्रणाली]] के सक्रिय उपकरण (जैसे [[ट्रांजिस्टर]], एकीकृत परिपथ, [[वेक्यूम - ट्यूब]]) के माध्यम से परिमित प्रतिरोध और अधिष्ठापन वाले परिचालकों के माध्यम से उनकी बिजली आपूर्ति में समाहित होती है। यदि एक सक्रिय उपकरण बिजली की आपूर्ति के लिए एक सामान्य पथ साझा करते है, तो एक तत्व द्वारा खींची गई धारा में परिवर्तन से वोल्टेज परिवर्तन हो सकता है जो दूसरों के संचालन को प्रभावित करने के लिए पर्याप्त होता है - [[वोल्टेज घटाव|वोल्टेज]] की गिरावट भी बदल जाती है। यदि कई सक्रिय उपकरण बिजली की आपूर्ति के लिए एक सामान्य पथ साझा करते है, तो एक तत्व द्वारा खींची गई धारा में परिवर्तन से वोल्टेज परिवर्तन हो सकता है जो दूसरों के संचालन को प्रभावित करने के लिए पर्याप्त होती है। जैसे - [[वोल्टेज स्पाइक|वोल्टेज स्पाइक्स]] या [[जमीन उछाल|जमीनी उछाल]], उदाहरण के लिए - इसलिए एक स्थिति में परिवर्तन से उपकरण को बिजली आपूर्ति के सामान्य प्रतिबाधा के माध्यम से दूसरों के साथ जोड़ा जाता है। एक अपयुग्मन संधारित्र सामान्य प्रतिबाधा के माध्यम से बहने के अतिरिक्त क्षणिक धाराओं के लिए उपमार्ग पथ प्रदान करता है।<ref name=TTL75> Don Lancaster, ''TTL Cookbook', Howard W. Sams, 1975, no ISBN, pp.23-24 </ref>
डिकॉप्लिंग संधारित्र डिवाइस के स्थानीय [[विद्युत क्षेत्र]] के रूप में काम करता है। संधारित्र को पावर लाइन और ग्राउंड (बिजली) के बीच सर्किट में करंट प्रदान किया जाना है। संधारित्र#करंट-वोल्टेज रिलेशन|संधारित्र करंट-वोल्टेज रिलेशन के अनुसार
:<math>i(t) = C \frac{d\,v(t)}{dt},</math> पावर लाइन और ग्राउंड के बीच वोल्टेज ड्रॉप के परिणामस्वरूप संधारित्र से सर्किट तक करंट निकलता है। जब समाई {{mvar|C}} काफी बड़ा है, वोल्टेज ड्रॉप की स्वीकार्य सीमा बनाए रखने के लिए पर्याप्त करंट की आपूर्ति की जाती है। संधारित्र ऊर्जा की एक छोटी मात्रा को स्टोर करता है जो संधारित्र को बिजली आपूर्ति कंडक्टरों में वोल्टेज ड्रॉप के लिए क्षतिपूर्ति कर सकता है। अवांछित [[परजीवी तत्व (विद्युत नेटवर्क)]] [[प्रभावी श्रृंखला अधिष्ठापन]] को कम करने के लिए, छोटे और बड़े संधारित्र अक्सर [[समानांतर सर्किट]] में रखे जाते हैं, जो व्यक्तिगत एकीकृत सर्किट से सटे होते हैं (देखें {{Section link|2=Placement}}).


डिजिटल सर्किट में, डीकपलिंग संधारित्र तेजी से बदलती बिजली आपूर्ति धाराओं के कारण अपेक्षाकृत लंबे सर्किट निशान से विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के विकिरण को रोकने में भी मदद करते हैं।
अपयुग्मन संधारित्र उपकरण के स्थानीय [[विद्युत क्षेत्र]] के रूप में काम करता है। संधारित्र को विद्युत लाइन और ज़मीन के बीच परिपथ में रखा जाता है जिससे धारा दिया जाता है। संधारित्र वर्तमान-वोल्टेज संबंध के अनुसार
:<math>i(t) = C \frac{d\,v(t)}{dt},</math>


ऐसे मामलों में केवल संधारित्र को अलग करना पर्याप्त नहीं हो सकता है क्योंकि उच्च-शक्ति प्रवर्धक चरण निम्न-स्तर के पूर्व-एम्पलीफायर से जुड़ा होता है। सर्किट कंडक्टरों के लेआउट में सावधानी बरतनी चाहिए ताकि एक चरण में भारी धारा बिजली की आपूर्ति वोल्टेज बूंदों का उत्पादन न करे जो अन्य चरणों को प्रभावित करती है। इसके लिए सर्किट को अलग करने के लिए मुद्रित सर्किट बोर्ड के निशान को फिर से रूट करने या बिजली आपूर्ति की स्थिरता में सुधार के लिए [[समतल ज़मीन]] के उपयोग की आवश्यकता हो सकती है।
विद्युत लाइन और ज़मीन के बीच वोल्टेज ड्रॉप के परिणामस्वरूप संधारित्र से परिपथ तक धारा निकलता है। जब संधारित्र सी अधिक बड़ा होता है, तो वोल्टेज ड्रॉप की स्वीकार्य सीमा को बनाए रखने के लिए पर्याप्त धारा की आपूर्ति की जाती है। संधारित्र ऊर्जा की एक छोटी मात्रा को इकट्ठा करता है जो संधारित्र को बिजली आपूर्ति परिचालकों में वोल्टेज में गिरावट के लिए क्षतिपूर्ति कर सकता है। अवांछित [[परजीवी तत्व (विद्युत नेटवर्क)]] [[प्रभावी श्रृंखला अधिष्ठापन]] को कम करने के लिए, छोटे और बड़े संधारित्र को अधिकांशतः [[समानांतर सर्किट|समानांतर परिपथ]] में रखा जाता है, जो व्यक्तिगत एकीकृत परिपथ से सटे होते है (देखें {{Section link|2=प्लेसमेंट}})।


== अलग करना ==
डिजिटल परिपथ में,अपयुग्मन संधारित्र तेजी से बदलती बिजली आपूर्ति धाराओं के कारण अपेक्षाकृत लंबे परिपथ निशान से विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के विकिरण को रोकने में भी मदद करते है।
 
ऐसे स्थितियों में केवल संधारित्र को अलग करना पर्याप्त नहीं हो सकता है क्योंकि उच्च-ऊर्जा प्रवर्धक चरण निम्न-स्तर के पूर्व-प्रवर्धक से जुड़ा होता है। परिपथ परिचालकों के विन्यास में सावधानी बरतनी चाहिए जिससे कि एक चरण में भारी धारा बिजली की आपूर्ति वोल्टेज बूंदों का उत्पादन न करे जो अन्य चरणों को प्रभावित करती है। इसके लिए परिपथ को अलग करने के लिए मुद्रित परिपथ बोर्ड के निशान को फिर से रूट करने या बिजली आपूर्ति की स्थिरता में सुधार के लिए [[समतल ज़मीन]] के उपयोग की आवश्यकता होती है।
 
== वियुग्मन ==
[[File:MLCC-Imp-versus-Freqenz.engl.png|thumb|right|X7R और NP0 [[सिरेमिक संधारित्र]] के विशिष्ट प्रतिबाधा वक्र]]
[[File:MLCC-Imp-versus-Freqenz.engl.png|thumb|right|X7R और NP0 [[सिरेमिक संधारित्र]] के विशिष्ट प्रतिबाधा वक्र]]
[[File:Al-Elko-Impedanzverläufe-Elko-Polymer-Wiki-07-02-19.jpg|thumb|right|एल्यूमीनियम [[विद्युत - अपघटनी संधारित्र]] (ठोस रेखाएं) और बहुलक संधारित्र (धराशायी लाइनें) के प्रतिबाधा वक्र]]एक बायपास संधारित्र का उपयोग अक्सर बिजली आपूर्ति या अन्य लाइन पर एसी सिग्नल या वोल्टेज स्पाइक्स से उप-परिपथ को अलग करने के लिए किया जाता है। एक बायपास संधारित्र उन संकेतों, या ट्रांज़िएंट्स से ऊर्जा को [[शंट (विद्युत)]] कर सकता है, जो सब-सर्किट से पहले डिकूप किया जा सकता है, वापसी पथ पर। बिजली आपूर्ति लाइन के लिए, आपूर्ति वोल्टेज लाइन से बिजली आपूर्ति रिटर्न (तटस्थ) तक बाईपास संधारित्र का उपयोग किया जाएगा।
[[File:Al-Elko-Impedanzverläufe-Elko-Polymer-Wiki-07-02-19.jpg|thumb|right|एल्यूमीनियम [[विद्युत - अपघटनी संधारित्र]] (ठोस रेखाएं) और बहुलक संधारित्र (धराशायी लाइनें) के प्रतिबाधा वक्र]]उपमार्ग संधारित्र का उपयोग अधिकांशतः बिजली आपूर्ति या अन्य लाइन पर एसी संकेत या वोल्टेज स्पाइक्स से उप-परिपथ को अलग करने के लिए किया जाता है। एक उपमार्ग संधारित्र उन संकेतों, या क्षणिक से ऊर्जा को [[शंट (विद्युत)|घुमाया]] जा सकता है, जो सब-परिपथ से पहले वापसी पथ पर डिकूप किया जा सकता है। बिजली आपूर्ति लाइन के लिए, आपूर्ति वोल्टेज लाइन से बिजली आपूर्ति प्रतिफल (तटस्थ) तक उपमार्ग संधारित्र का उपयोग किया जाता है।
 
उच्च आवृत्तियों और क्षणिक धाराएं एक संधारित्र के माध्यम से परिपथ ज़मीन के माध्यम से डिकूप्ड परिपथ के कठिन पथ के अतिरिक्त प्रवाहित हो सकती है, लेकिन डीसी संधारित्र के माध्यम से नहीं जा सकता है और डिकूप्ड परिपथ पर जारी रहता है।


उच्च आवृत्तियों और क्षणिक धाराएं एक संधारित्र के माध्यम से सर्किट ग्राउंड के माध्यम से डिकूप्ड सर्किट के कठिन पथ के बजाय प्रवाहित हो सकती हैं, लेकिन डीसी संधारित्र के माध्यम से नहीं जा सकता है और डिकॉउंड सर्किट पर जारी रहता है।
एक अन्य प्रकार का अपयुग्मन परिपथ के एक हिस्से को स्विचिंग से प्रभावित होने से रोकता है जो परिपथ के दूसरे हिस्से में होता है। सब-परिपथ ए में स्विच करने से बिजली की आपूर्ति या अन्य विद्युत लाइनों में उतार-चढ़ाव हो सकता है, लेकिन सब-परिपथ बी को प्रभावित नहीं करता है, जिसका उस स्विचिंग से कोई लेना-देना नहीं होता है। एक अपयुग्मन संधारित्र सब-परिपथ ए और बी को डिकूप कर सकता है जिससे कि बी को स्विचिंग का कोई प्रभाव न दिखाई दे।


एक अन्य प्रकार का डिकूप्लिंग सर्किट के एक हिस्से को स्विचिंग से प्रभावित होने से रोक रहा है जो सर्किट के दूसरे हिस्से में होता है। सब-सर्किट ए में स्विच करने से बिजली की आपूर्ति या अन्य विद्युत लाइनों में उतार-चढ़ाव हो सकता है, लेकिन आप सब-सर्किट बी को प्रभावित नहीं करना चाहते हैं, जिसका उस स्विचिंग से कोई लेना-देना नहीं है। एक डिकूप्लिंग संधारित्र सब-सर्किट ए और बी को डिकूप कर सकता है ताकि बी को स्विचिंग का कोई प्रभाव न दिखाई दे।
== स्विचिंग उप-परिपथ ==
उप-परिपथ में, स्विचिंग स्रोत से खींचे गए लोड धारा को बदल देता है। विशिष्ट बिजली आपूर्ति लाइनें अंतर्निहित अधिष्ठापन दिखाती है, जिसके परिणामस्वरूप धारा में परिवर्तन के लिए धीमी प्रतिक्रिया होती है। जब तक स्विचिंग घटना होती है तब तक आपूर्ति वोल्टेज इन परजीवी अधिष्ठापनों में गिर जाता है। यह क्षणिक वोल्टेज ड्रॉप अन्य भारों द्वारा भी देखा जाता है यदि लोड और बिजली आपूर्ति के आउटपुट के बीच अधिष्ठापन की तुलना में दो भारों के बीच अधिष्ठापन बहुत कम होता है।


== स्विचिंग सबसर्किट ==
अचानक चालू मांग के प्रभाव से अन्य सब-परिपथ को अलग करने के लिए, एक अपयुग्मन संधारित्र को सब-परिपथ के साथ समानांतर में, इसकी आपूर्ति वोल्टेज लाइनों में रखा जाता है। जब सब-परिपथ में स्विचिंग होती है, तो संधारित्र क्षणिक धारा की आपूर्ति करता है। आदर्श रूप से, जब तक संधारित्र चार्ज से बाहर हो जाता है, स्विचिंग प्रसंग समाप्त हो जाता है, जिससे कि लोड बिजली की आपूर्ति से सामान्य वोल्टेज पर पूर्ण धारा खींच सके और संधारित्र पुनर्भरण कर सके। स्विचिंग ध्वनि को कम करने की सबसे अच्छी विधि एक पीसीबी को ढांकता हुआ सामग्री में बिजली और जमीन के विमानों को सैंडविच करके एक विशाल संधारित्र के रूप में प्रारूप देना होता है।
एक उप-परिपथ में, स्विचिंग स्रोत से खींचे गए लोड करंट को बदल देगा। विशिष्ट बिजली आपूर्ति लाइनें अंतर्निहित अधिष्ठापन दिखाती हैं, जिसके परिणामस्वरूप वर्तमान में परिवर्तन के लिए धीमी प्रतिक्रिया होती है। जब तक स्विचिंग घटना होती है तब तक आपूर्ति वोल्टेज इन परजीवी अधिष्ठापनों में गिर जाएगा। यह क्षणिक वोल्टेज ड्रॉप अन्य भारों द्वारा भी देखा जाएगा यदि लोड और बिजली आपूर्ति के आउटपुट के बीच अधिष्ठापन की तुलना में दो भारों के बीच अधिष्ठापन बहुत कम है।


अचानक चालू मांग के प्रभाव से अन्य सब-सर्किट को अलग करने के लिए, एक डीकपलिंग संधारित्र को सब-सर्किट के साथ समानांतर में, इसकी आपूर्ति वोल्टेज लाइनों में रखा जा सकता है। जब सब-सर्किट में स्विचिंग होती है, तो संधारित्र ट्रांसिएंट करंट की आपूर्ति करता है। आदर्श रूप से, जब तक संधारित्र चार्ज से बाहर हो जाता है, स्विचिंग इवेंट समाप्त हो जाता है, ताकि लोड बिजली की आपूर्ति से सामान्य वोल्टेज पर पूर्ण वर्तमान खींच सके और संधारित्र रिचार्ज कर सके। स्विचिंग शोर को कम करने का सबसे अच्छा तरीका एक [[मुद्रित सर्किट बोर्ड]] को एक [[ढांकता हुआ]] सामग्री में बिजली और जमीन के विमानों को सैंडविच करके एक विशाल संधारित्र के रूप में डिजाइन करना है।{{Citation needed|date=August 2018}}
प्रतिक्रिया को बेहतर बनाने के लिए कभी-कभी संधारित्र के समांतर संयोजन का उपयोग किया जाता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि वास्तविक संधारित्र में पैरासिटिक प्रवेश होता है, जो उच्च आवृत्तियों पर एक आदर्श संधारित्र से प्रतिबाधा को विचलित करने का कारण बनता है।<ref>{{Cite web|url=http://www.cypress.com/file/135716/download|title=Using Decoupling Capacitors|date=2017-04-07|website=Cypress|access-date=2018-08-12}}</ref>
प्रतिक्रिया को बेहतर बनाने के लिए कभी-कभी संधारित्र के समांतर संयोजन का उपयोग किया जाता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि वास्तविक संधारित्र में परजीवी अधिष्ठापन होता है, जो उच्च आवृत्तियों पर आदर्श संधारित्र से प्रतिबाधा को विचलित करने का कारण बनता है।<ref>{{Cite web|url=http://www.cypress.com/file/135716/download|title=Using Decoupling Capacitors|date=2017-04-07|website=Cypress|access-date=2018-08-12}}</ref>
== क्षणिक भार वियुग्मन ==
[[क्षणिक (दोलन)]] जैसा कि ऊपर वर्णित है, विद्युत लोड अपयुग्मन की आवश्यकता तब होती है जब एक बड़ा भार होता है जो जल्दी से स्विच हो जाता है। प्रत्येक (अपयुग्मन) संधारित्र में परजीवी अधिष्ठापन उपयुक्त क्षमता को सीमित कर सकता है और स्विचिंग बहुत तेजी से होने पर उपयुक्त प्रकार को प्रभावित कर सकता है।


[[तर्क]] परिपथ अचानक स्विचिंग करते है (एक आदर्श तार्किक परिपथ कम वोल्टेज से उच्च वोल्टेज पर तुरंत स्विच करेगा, जिसमें कोई मध्य वोल्टेज कभी भी देखने योग्य नहीं होगा)। इसलिए तार्किक परिपथ बोर्ड में अधिकांशतः प्रत्येक तार्किक आईसी के करीब एकअपयुग्मन संधारित्र होता है जो प्रत्येक बिजली आपूर्ति संपर्क से पास के मैदान से जुड़ा होता है। ये संधारित्र आपूर्ति वोल्टेज डिप्स के स्थिति में हर आईसी को हर दूसरे आईसी से अलग करता है।


== क्षणिक भार decoupling ==
इन संधारित्र को अधिकांशतः प्रत्येक ऊर्जा स्रोत के साथ-साथ प्रत्येक अनुरूप घटक पर रखा जाता है जिससे कि यह सुनिश्चित किया जाता है कि आपूर्ति संभव स्थिर हो, अन्यथा, अनुपयुक्त बिजली आपूर्ति अस्वीकृति अनुपात (पीएसआरआर) वाला एक अनुरूप घटक बिजली आपूर्ति में उतार-चढ़ाव को अपने आउटपुट पर कॉपी करता है।
[[क्षणिक (दोलन)]] जैसा कि ऊपर वर्णित है, विद्युत लोड डिकूप्लिंग की आवश्यकता तब होती है जब एक बड़ा भार होता है जो जल्दी से स्विच हो जाता है। प्रत्येक (डिकूप्लिंग) संधारित्र में परजीवी अधिष्ठापन उपयुक्त क्षमता को सीमित कर सकता है और स्विचिंग बहुत तेजी से होने पर उपयुक्त प्रकार को प्रभावित कर सकता है।


[[तर्क]] सर्किट अचानक स्विचिंग करते हैं (एक आदर्श लॉजिक सर्किट कम वोल्टेज से उच्च वोल्टेज पर तुरंत स्विच करेगा, जिसमें कोई मध्य वोल्टेज कभी भी देखने योग्य नहीं होगा)। इसलिए लॉजिक सर्किट बोर्ड में अक्सर प्रत्येक लॉजिक आईसी के करीब एक डीकॉप्लिंग संधारित्र होता है जो प्रत्येक बिजली आपूर्ति कनेक्शन से पास के मैदान से जुड़ा होता है। ये संधारित्र आपूर्ति वोल्टेज डिप्स के मामले में हर आईसी को हर दूसरे आईसी से अलग कर देते हैं।
इन अनुप्रयोगों में,अपयुग्मन संधारित्र को अधिकांशतः उपमार्ग संधारित्र कहा जाता है जिससे कि यह इंगित किया जाता है कि वे उच्च-आवृत्ति संकेतों के लिए एक वैकल्पिक मार्ग प्रदान करते है जो अन्यथा सामान्यतः स्थिर आपूर्ति वोल्टेज को बदलने का कारण होता है। जिन घटकों को धारा के त्वरित इंजेक्शन की आवश्यकता होती है, वे पास के संधारित्र से धारा प्राप्त करके बिजली की आपूर्ति को उपमार्ग करते है। इसलिए, इन संधारित्र को चार्ज करने के लिए धीमी बिजली आपूर्ति संपर्क का उपयोग किया जाता है, और संधारित्र वास्तव में बड़ी मात्रा में उच्च-उपलब्धता धारा प्रदान करता है।


इन संधारित्र को अक्सर प्रत्येक शक्ति स्रोत के साथ-साथ प्रत्येक एनालॉग घटक पर रखा जाता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि आपूर्ति यथासंभव स्थिर है। अन्यथा, खराब [[बिजली आपूर्ति अस्वीकृति अनुपात]] | बिजली आपूर्ति अस्वीकृति अनुपात (पीएसआरआर) वाला एक एनालॉग घटक बिजली आपूर्ति में उतार-चढ़ाव को अपने आउटपुट पर कॉपी करेगा।
== प्लेसमेंट ==
क्षणिक लोड अपयुग्मन संधारित्र को डिकूप्ड संकेत की आवश्यकता वाले उपकरण के जितना संभव हो उतना करीब रखा जाता है। यह अपयुग्मन संधारित्र और उपकरण के बीच लाइन प्रवेश और श्रृंखला प्रतिरोध की मात्रा को कम करता है। संधारित्र और उपकरण के बीच परिचालक जितना लंबा होता है, उतना ही अधिक अधिष्ठापन उपस्तिथ होता है।<ref>[http://www.interfacebus.com/Design_Capacitors.html Capacitor Design Data, and Decoupling Placement, How-to] on [http://www.interfacebus.com/ Leroy's Engineering Web Site]</ref>


इन अनुप्रयोगों में, डिकॉप्लिंग संधारित्र को अक्सर बायपास संधारित्र कहा जाता है ताकि यह इंगित किया जा सके कि वे उच्च-आवृत्ति संकेतों के लिए एक वैकल्पिक मार्ग प्रदान करते हैं जो अन्यथा सामान्य रूप से स्थिर आपूर्ति वोल्टेज को बदलने का कारण होगा। जिन घटकों को करंट के त्वरित इंजेक्शन की आवश्यकता होती है, वे पास के संधारित्र से करंट प्राप्त करके बिजली की आपूर्ति को बायपास कर सकते हैं। इसलिए, इन संधारित्र को चार्ज करने के लिए धीमी बिजली आपूर्ति कनेक्शन का उपयोग किया जाता है, और संधारित्र वास्तव में बड़ी मात्रा में उच्च-उपलब्धता वर्तमान प्रदान करते हैं।
चूंकि संधारित्र अपनी उच्च-आवृत्ति विशेषताओं में भिन्न होता है, आदर्श रूप से अपयुग्मन में संधारित्र के संयोजन का उपयोग सम्मलित होता है। उदाहरण के लिए तार्किक परिपथ में, एक सामान्य व्यवस्था है ~100 nF सिरैमिक प्रति तार्किक आईसी (जटिल आईसी के लिए कई वाले), इलेक्ट्रोलाइटिक या [[टैंटलम संधारित्र]] (एस) के साथ कुछ सौ μF प्रति बोर्ड या बोर्ड सेक्शन तक है।
 
== उदाहरण उपयोग करता है ==
ये तस्वीरें पुराने मुद्रित परिपथ बोर्डों को छेद वाले संधारित्र के साथ दिखाती है, जहां आधुनिक बोर्डों में सामान्यतः छोटे सतह-माउंट संधारित्र होते है।


== प्लेसमेंट ==
एक ट्रांसिएंट लोड डिकूप्लिंग संधारित्र को डिकूप्ड सिग्नल की आवश्यकता वाले डिवाइस के जितना संभव हो उतना करीब रखा जाता है। यह decoupling संधारित्र और डिवाइस के बीच लाइन अधिष्ठापन और श्रृंखला विद्युत प्रतिरोध की मात्रा को कम करता है। संधारित्र और डिवाइस के बीच कंडक्टर जितना लंबा होगा, उतना ही अधिक इंडक्शन मौजूद होगा।<ref>[http://www.interfacebus.com/Design_Capacitors.html Capacitor Design Data, and Decoupling Placement, How-to] on [http://www.interfacebus.com/ Leroy's Engineering Web Site]</ref>
चूंकि संधारित्र अपनी उच्च-आवृत्ति विशेषताओं में भिन्न होते हैं, आदर्श रूप से डिकूपिंग में संधारित्र के संयोजन का उपयोग शामिल होता है। उदाहरण के लिए लॉजिक सर्किट में, एक सामान्य व्यवस्था है ~100 nF सिरेमिक प्रति लॉजिक IC (जटिल IC के लिए कई), इलेक्ट्रोलाइटिक संधारित्र या [[टैंटलम संधारित्र]] (एस) के साथ कुछ सौ μF प्रति बोर्ड या बोर्ड सेक्शन तक।


== उदाहरण == का उपयोग करता है
ये तस्वीरें पुराने प्रिंटेड सर्किट बोर्ड को थ्रू-होल संधारित्र के साथ दिखाती हैं, जहाँ आधुनिक बोर्ड में आमतौर पर छोटे सरफेस-माउंट टेक्नोलॉजी | सरफेस-माउंट संधारित्र होते हैं।
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File:0431 - C64 Mainboard ASSY250407 RevA.jpg|1980s [[Commodore 64]] main board.  Most of the "orange" round disc parts are decoupling capacitors.
File:0431 - C64 Mainboard ASSY250407 RevA.jpg|1980 के दशक [[कमोडोर 64]] मुख्य बोर्ड। अधिकांश "नारंगी" गोल डिस्क भाग कैपेसिटर को अलग कर रहे हैं।
File:Cromemco XXU 32-bit 68020 S-100 microcomputer CPU.jpg|1980s [[Cromemco]] XXU, a [[Motorola]] [[68020]] processor [[S-100 bus]] card.  The axial parts between the ICs are decoupling capacitors.
File:Cromemco XXU 32-bit 68020 S-100 microcomputer CPU.jpg|1980 के दशक [[क्रोमेमको]] XXU, एक [[मोटोरोला]] [[68020]] प्रोसेसर [[S-100 बस]] कार्ड। आईसी के बीच अक्षीय भाग चालक (कैपेसिटर) को अलग कर रहे हैं।
File:Cromemco 16KZ S-100 Board.jpg|1970s [[Cromemco]] 16KZ, a 16KB [[DRAM]] memory [[S-100 bus]] card.  The green round disc parts are decoupling capacitors.
File:Cromemco 16KZ S-100 Board.jpg|1970 [[क्रोमेमको]] 16KZ, एक 16KB [[DRAM]] मेमोरी [[S-100 बस]] कार्ड। हरे गोल डिस्क वाले हिस्से कैपेसिटर को अलग कर रहे हैं।
File:Interface I1.JPG|1970s I1 [[Parallel communication|parallel]] interface board for [[Electronika 60]].  The green rectangular parts are decoupling capacitors.
File:Interface I1.JPG|1970 के दशक का I1 [[समानांतर संचार|समानांतर]] [[इलेक्ट्रॉनिका 60]] के लिए इंटरफ़ेस बोर्ड। हरे आयताकार भाग कैपेसिटर को अलग कर रहे हैं।
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* [https://www.intel.com/content/dam/www/programmable/us/en/pdfs/literature/wp/wp_sgnlntgry.pdf Basic Principles of Signal Integrity] &ndash; Altera whitepaper
* [https://www.intel.com/content/dam/www/programmable/us/en/pdfs/literature/wp/wp_sgnlntgry.pdf Basic Principles of Signal Integrity] &ndash; Altera whitepaper
* [https://web.archive.org/web/20200518044459/https://www.ultracad.com/articles/todd_h.pdf Bypass Capacitors, an Interview With Todd Hubing] &ndash; by Douglas Brooks
* [https://web.archive.org/web/20200518044459/https://www.ultracad.com/articles/todd_h.pdf Bypass Capacitors, an Interview With Todd Hubing] &ndash; by Douglas Brooks
[[Category: संधारित्र]]


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Latest revision as of 10:58, 21 February 2023

LM7805 5V वोल्टेज_रेगुलेटर#लीनियर_रेगुलेटर 2अपयुग्मन संधारित्र के साथ
संधारित्र पैकेज: भूतल पर्वत प्रौद्योगिकी सिरैमिक टॉप लेफ्ट में; एसएमडी टैंटलम नीचे बाईं ओर; शीर्ष दाईं ओर थ्रू-होल टैंटलम; नीचे दाईं ओर थ्रू-होल इलेक्ट्रोलाइटिक। मेजर स्केल डिवीजन सेमी है।

विद्युतीय में, अपयुग्मन संधारित्र एक संधारित्र होता है जिसका उपयोग परिपथ के एक हिस्से को दूसरे से अलग करने के लिए किया जाता है (अर्थात विद्युत ऊर्जा को स्थानांतरित करने से रोकता है)। अन्य परिपथ तत्वों के कारण होने वाले ध्वनि को संधारित्र के माध्यम से घुमाया जाता है, जिससे शेष परिपथ पर इसका प्रभाव कम हो जाता है। उच्च आवृत्तियों के लिए, एक वैकल्पिक नाम उपमार्ग संधारित्र होता है क्योंकि इसका उपयोग बिजली की आपूर्ति या परिपथ के अन्य उच्च-प्रतिबाधा घटक को उपमार्ग करने के लिए किया जाता है।

चर्चा

विद्युतीय प्रणाली के सक्रिय उपकरण (जैसे ट्रांजिस्टर, एकीकृत परिपथ, वेक्यूम - ट्यूब) के माध्यम से परिमित प्रतिरोध और अधिष्ठापन वाले परिचालकों के माध्यम से उनकी बिजली आपूर्ति में समाहित होती है। यदि एक सक्रिय उपकरण बिजली की आपूर्ति के लिए एक सामान्य पथ साझा करते है, तो एक तत्व द्वारा खींची गई धारा में परिवर्तन से वोल्टेज परिवर्तन हो सकता है जो दूसरों के संचालन को प्रभावित करने के लिए पर्याप्त होता है - वोल्टेज की गिरावट भी बदल जाती है। यदि कई सक्रिय उपकरण बिजली की आपूर्ति के लिए एक सामान्य पथ साझा करते है, तो एक तत्व द्वारा खींची गई धारा में परिवर्तन से वोल्टेज परिवर्तन हो सकता है जो दूसरों के संचालन को प्रभावित करने के लिए पर्याप्त होती है। जैसे - वोल्टेज स्पाइक्स या जमीनी उछाल, उदाहरण के लिए - इसलिए एक स्थिति में परिवर्तन से उपकरण को बिजली आपूर्ति के सामान्य प्रतिबाधा के माध्यम से दूसरों के साथ जोड़ा जाता है। एक अपयुग्मन संधारित्र सामान्य प्रतिबाधा के माध्यम से बहने के अतिरिक्त क्षणिक धाराओं के लिए उपमार्ग पथ प्रदान करता है।[1]

अपयुग्मन संधारित्र उपकरण के स्थानीय विद्युत क्षेत्र के रूप में काम करता है। संधारित्र को विद्युत लाइन और ज़मीन के बीच परिपथ में रखा जाता है जिससे धारा दिया जाता है। संधारित्र वर्तमान-वोल्टेज संबंध के अनुसार

विद्युत लाइन और ज़मीन के बीच वोल्टेज ड्रॉप के परिणामस्वरूप संधारित्र से परिपथ तक धारा निकलता है। जब संधारित्र सी अधिक बड़ा होता है, तो वोल्टेज ड्रॉप की स्वीकार्य सीमा को बनाए रखने के लिए पर्याप्त धारा की आपूर्ति की जाती है। संधारित्र ऊर्जा की एक छोटी मात्रा को इकट्ठा करता है जो संधारित्र को बिजली आपूर्ति परिचालकों में वोल्टेज में गिरावट के लिए क्षतिपूर्ति कर सकता है। अवांछित परजीवी तत्व (विद्युत नेटवर्क) प्रभावी श्रृंखला अधिष्ठापन को कम करने के लिए, छोटे और बड़े संधारित्र को अधिकांशतः समानांतर परिपथ में रखा जाता है, जो व्यक्तिगत एकीकृत परिपथ से सटे होते है (देखें अपयुग्मन संधारित्र (डिकूप्लिंग कैपेसिटर) § प्लेसमेंट)।

डिजिटल परिपथ में,अपयुग्मन संधारित्र तेजी से बदलती बिजली आपूर्ति धाराओं के कारण अपेक्षाकृत लंबे परिपथ निशान से विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के विकिरण को रोकने में भी मदद करते है।

ऐसे स्थितियों में केवल संधारित्र को अलग करना पर्याप्त नहीं हो सकता है क्योंकि उच्च-ऊर्जा प्रवर्धक चरण निम्न-स्तर के पूर्व-प्रवर्धक से जुड़ा होता है। परिपथ परिचालकों के विन्यास में सावधानी बरतनी चाहिए जिससे कि एक चरण में भारी धारा बिजली की आपूर्ति वोल्टेज बूंदों का उत्पादन न करे जो अन्य चरणों को प्रभावित करती है। इसके लिए परिपथ को अलग करने के लिए मुद्रित परिपथ बोर्ड के निशान को फिर से रूट करने या बिजली आपूर्ति की स्थिरता में सुधार के लिए समतल ज़मीन के उपयोग की आवश्यकता होती है।

वियुग्मन

X7R और NP0 सिरेमिक संधारित्र के विशिष्ट प्रतिबाधा वक्र
एल्यूमीनियम विद्युत - अपघटनी संधारित्र (ठोस रेखाएं) और बहुलक संधारित्र (धराशायी लाइनें) के प्रतिबाधा वक्र

उपमार्ग संधारित्र का उपयोग अधिकांशतः बिजली आपूर्ति या अन्य लाइन पर एसी संकेत या वोल्टेज स्पाइक्स से उप-परिपथ को अलग करने के लिए किया जाता है। एक उपमार्ग संधारित्र उन संकेतों, या क्षणिक से ऊर्जा को घुमाया जा सकता है, जो सब-परिपथ से पहले वापसी पथ पर डिकूप किया जा सकता है। बिजली आपूर्ति लाइन के लिए, आपूर्ति वोल्टेज लाइन से बिजली आपूर्ति प्रतिफल (तटस्थ) तक उपमार्ग संधारित्र का उपयोग किया जाता है।

उच्च आवृत्तियों और क्षणिक धाराएं एक संधारित्र के माध्यम से परिपथ ज़मीन के माध्यम से डिकूप्ड परिपथ के कठिन पथ के अतिरिक्त प्रवाहित हो सकती है, लेकिन डीसी संधारित्र के माध्यम से नहीं जा सकता है और डिकूप्ड परिपथ पर जारी रहता है।

एक अन्य प्रकार का अपयुग्मन परिपथ के एक हिस्से को स्विचिंग से प्रभावित होने से रोकता है जो परिपथ के दूसरे हिस्से में होता है। सब-परिपथ ए में स्विच करने से बिजली की आपूर्ति या अन्य विद्युत लाइनों में उतार-चढ़ाव हो सकता है, लेकिन सब-परिपथ बी को प्रभावित नहीं करता है, जिसका उस स्विचिंग से कोई लेना-देना नहीं होता है। एक अपयुग्मन संधारित्र सब-परिपथ ए और बी को डिकूप कर सकता है जिससे कि बी को स्विचिंग का कोई प्रभाव न दिखाई दे।

स्विचिंग उप-परिपथ

उप-परिपथ में, स्विचिंग स्रोत से खींचे गए लोड धारा को बदल देता है। विशिष्ट बिजली आपूर्ति लाइनें अंतर्निहित अधिष्ठापन दिखाती है, जिसके परिणामस्वरूप धारा में परिवर्तन के लिए धीमी प्रतिक्रिया होती है। जब तक स्विचिंग घटना होती है तब तक आपूर्ति वोल्टेज इन परजीवी अधिष्ठापनों में गिर जाता है। यह क्षणिक वोल्टेज ड्रॉप अन्य भारों द्वारा भी देखा जाता है यदि लोड और बिजली आपूर्ति के आउटपुट के बीच अधिष्ठापन की तुलना में दो भारों के बीच अधिष्ठापन बहुत कम होता है।

अचानक चालू मांग के प्रभाव से अन्य सब-परिपथ को अलग करने के लिए, एक अपयुग्मन संधारित्र को सब-परिपथ के साथ समानांतर में, इसकी आपूर्ति वोल्टेज लाइनों में रखा जाता है। जब सब-परिपथ में स्विचिंग होती है, तो संधारित्र क्षणिक धारा की आपूर्ति करता है। आदर्श रूप से, जब तक संधारित्र चार्ज से बाहर हो जाता है, स्विचिंग प्रसंग समाप्त हो जाता है, जिससे कि लोड बिजली की आपूर्ति से सामान्य वोल्टेज पर पूर्ण धारा खींच सके और संधारित्र पुनर्भरण कर सके। स्विचिंग ध्वनि को कम करने की सबसे अच्छी विधि एक पीसीबी को ढांकता हुआ सामग्री में बिजली और जमीन के विमानों को सैंडविच करके एक विशाल संधारित्र के रूप में प्रारूप देना होता है।

प्रतिक्रिया को बेहतर बनाने के लिए कभी-कभी संधारित्र के समांतर संयोजन का उपयोग किया जाता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि वास्तविक संधारित्र में पैरासिटिक प्रवेश होता है, जो उच्च आवृत्तियों पर एक आदर्श संधारित्र से प्रतिबाधा को विचलित करने का कारण बनता है।[2]

क्षणिक भार वियुग्मन

क्षणिक (दोलन) जैसा कि ऊपर वर्णित है, विद्युत लोड अपयुग्मन की आवश्यकता तब होती है जब एक बड़ा भार होता है जो जल्दी से स्विच हो जाता है। प्रत्येक (अपयुग्मन) संधारित्र में परजीवी अधिष्ठापन उपयुक्त क्षमता को सीमित कर सकता है और स्विचिंग बहुत तेजी से होने पर उपयुक्त प्रकार को प्रभावित कर सकता है।

तर्क परिपथ अचानक स्विचिंग करते है (एक आदर्श तार्किक परिपथ कम वोल्टेज से उच्च वोल्टेज पर तुरंत स्विच करेगा, जिसमें कोई मध्य वोल्टेज कभी भी देखने योग्य नहीं होगा)। इसलिए तार्किक परिपथ बोर्ड में अधिकांशतः प्रत्येक तार्किक आईसी के करीब एकअपयुग्मन संधारित्र होता है जो प्रत्येक बिजली आपूर्ति संपर्क से पास के मैदान से जुड़ा होता है। ये संधारित्र आपूर्ति वोल्टेज डिप्स के स्थिति में हर आईसी को हर दूसरे आईसी से अलग करता है।

इन संधारित्र को अधिकांशतः प्रत्येक ऊर्जा स्रोत के साथ-साथ प्रत्येक अनुरूप घटक पर रखा जाता है जिससे कि यह सुनिश्चित किया जाता है कि आपूर्ति संभव स्थिर हो, अन्यथा, अनुपयुक्त बिजली आपूर्ति अस्वीकृति अनुपात (पीएसआरआर) वाला एक अनुरूप घटक बिजली आपूर्ति में उतार-चढ़ाव को अपने आउटपुट पर कॉपी करता है।

इन अनुप्रयोगों में,अपयुग्मन संधारित्र को अधिकांशतः उपमार्ग संधारित्र कहा जाता है जिससे कि यह इंगित किया जाता है कि वे उच्च-आवृत्ति संकेतों के लिए एक वैकल्पिक मार्ग प्रदान करते है जो अन्यथा सामान्यतः स्थिर आपूर्ति वोल्टेज को बदलने का कारण होता है। जिन घटकों को धारा के त्वरित इंजेक्शन की आवश्यकता होती है, वे पास के संधारित्र से धारा प्राप्त करके बिजली की आपूर्ति को उपमार्ग करते है। इसलिए, इन संधारित्र को चार्ज करने के लिए धीमी बिजली आपूर्ति संपर्क का उपयोग किया जाता है, और संधारित्र वास्तव में बड़ी मात्रा में उच्च-उपलब्धता धारा प्रदान करता है।

प्लेसमेंट

क्षणिक लोड अपयुग्मन संधारित्र को डिकूप्ड संकेत की आवश्यकता वाले उपकरण के जितना संभव हो उतना करीब रखा जाता है। यह अपयुग्मन संधारित्र और उपकरण के बीच लाइन प्रवेश और श्रृंखला प्रतिरोध की मात्रा को कम करता है। संधारित्र और उपकरण के बीच परिचालक जितना लंबा होता है, उतना ही अधिक अधिष्ठापन उपस्तिथ होता है।[3]

चूंकि संधारित्र अपनी उच्च-आवृत्ति विशेषताओं में भिन्न होता है, आदर्श रूप से अपयुग्मन में संधारित्र के संयोजन का उपयोग सम्मलित होता है। उदाहरण के लिए तार्किक परिपथ में, एक सामान्य व्यवस्था है ~100 nF सिरैमिक प्रति तार्किक आईसी (जटिल आईसी के लिए कई वाले), इलेक्ट्रोलाइटिक या टैंटलम संधारित्र (एस) के साथ कुछ सौ μF प्रति बोर्ड या बोर्ड सेक्शन तक है।

उदाहरण उपयोग करता है

ये तस्वीरें पुराने मुद्रित परिपथ बोर्डों को छेद वाले संधारित्र के साथ दिखाती है, जहां आधुनिक बोर्डों में सामान्यतः छोटे सतह-माउंट संधारित्र होते है।






यह भी देखें

संदर्भ

  1. Don Lancaster, TTL Cookbook', Howard W. Sams, 1975, no ISBN, pp.23-24
  2. "Using Decoupling Capacitors". Cypress. 2017-04-07. Retrieved 2018-08-12.
  3. Capacitor Design Data, and Decoupling Placement, How-to on Leroy's Engineering Web Site


बाहरी संबंध