Der Eingangskondensator reduziert die Impedanz der Stromversorgung, wie sie vom Regler gesehen wird. Dies reduziert Eingangsspannungsschwankungen, die als Funktion von Strombedarfsschwankungen auftreten, über die der Regler keine Kontrolle hat. Der Regler kann den Ausgang besser stabil halten, wenn der Eingang stabil ist.

Die Reglerelektronik wurde speziell entwickelt, um den Ausgang stabil zu halten, wobei der Eingang über einen weiten Bereich variiert (das ist der Punkt von a Linearregler), aber keine solche Schaltung ist perfekt. Beachten Sie die Eingangsregelung i> im Datenblatt. Hier erfahren Sie, um wie viel Eingangsschwankungen der Ausgang gedämpft wird. Dies ist jedoch normalerweise bei DC. Wenn die Frequenz der Eingangsschwankungen ansteigt, wird die aktive Schaltung weniger effektiv, um sie zum Ausgang zu dämpfen. Glücklicherweise hat ein Kondensator bei höheren Frequenzen eine niedrigere Impedanz, wodurch die Spannungsschwankungen aufgrund von Stromschwankungen bei verringert werden höhere Frequenzen. Der Kondensator macht einen besseren Job, während der aktive Schaltkreis einen schlechteren Job macht. Eine andere Möglichkeit, darüber nachzudenken, besteht darin, dass der Kondensator zusammen mit der Impedanz, die in der Stromzufuhr zum Regler vorhanden ist, ein Tiefpassfilter bildet. Dieser Filter reduziert die Hochfrequenzspannungsschwankungen, mit denen der aktive Schaltkreis weniger gut umgehen kann.

Denken Sie daran, dass eine Leiterplatte oder ein Draht einen parasitären Widerstand und eine induktive Induktivität aufweist. Diese Effekte müssen berücksichtigt werden, wenn der Regler weiter von der Versorgung entfernt ist . Diese Effekte können mit den RCL -Filtergleichungen und durch Schätzen oder Messen der Induktivität und des Widerstands des Kabels zwischen Versorgung und Regler berechnet werden. Die Quellenimpedanz wird durch die Induktivität des Drahtes verringert. Dies wird durch Platzieren der Kapazität in der Nähe des 7805 "gestützt". Da Ingenieure im Allgemeinen faul sind, tun wir dies nicht, da es viel einfacher ist, einen Kondensatorwert zu setzen, der ausreichend groß ist.

Wenn dieses Problem Sie wirklich auf Trab hält und ein paar Cent in Ihrem Design eine Rolle spielen, führen Sie entweder die Berechnungen durch und suchen Sie ein Modell für Ihre Schaltung oder überprüfen Sie es experimentell. Ich nehme an, um der Akademiker willen könnten Sie sich mit dem Innenleben des 7805 befassen. Es könnte jedoch ein Frequenzmodell gefunden werden, und Sie könnten analytisch bestimmen, ob es einen Unterschied machen würde. Das wäre eine kolossale Zeitverschwendung. Ein besserer Weg wäre, es experimentell zu verifizieren. Setzen Sie die Kappe auf und messen Sie das Wechselstromrauschen über dem Widerstand mit einem Messgerät oder einem Zielfernrohr. Ändern Sie den Wert, messen Sie erneut und finden Sie heraus, welcher Wert besser ist.

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab sup>}

Ein Spannungsregler ist im Wesentlichen eine Kombination einer Spannungsreferenz mit einem Verstärker. Ihr Schaltplan zeigt einen ziemlich komplexen mehrstufigen Verstärker.

Das Problem bei mehrstufigen Verstärkern besteht darin, dass Sie über das Netzteil eine positive Rückmeldung erhalten können. Es ist äußerst schwierig, einen mehrstufigen Ampflier stabil zu machen, wenn seine Stromversorgung als Rückkopplungspfad fungieren kann. Daher muss die eingehende Leistung über einen weiten Frequenzbereich eine niedrige Impedanz aufweisen.

Am unteren Ende des Frequenzbereichs wird die niedrige Impedanz durch die Stromversorgung bereitgestellt, die den Regler speist, aber bei hohen Frequenzen haben die Drähte (oder Leiterplattenspuren), die den Regler speisen, eine signifikante Induktivität, und so ist ein lokaler Kondensator benötigt, um eine niedrige Impedanz aufrechtzuerhalten.

Im Datenblatt wurde erwähnt, dass "Bypass-Kondensatoren für eine optimale Stabilität empfohlen werden". Es besteht die Möglichkeit, dass der Regler instabil und selbstoszillierend ist. 'Fern (lange) Verbindungsverdrahtung' erhöht die Induktivität und verringert die Wirksamkeit.

Vor vielen Jahrzehnten, als der 3-Pin-Regler zum ersten Mal herauskam, erinnerte ich mich daran, dass Hersteller mehr Worte in das Datenblatt gesteckt hatten, um dies zu erklären. Jetzt scheint es entspannter zu sein. Vielleicht ist der Teil heutzutage "stabiler"? Verwenden Sie aus Sicherheitsgründen einen Kondensator mit niedrigem ESR, wie im Datenblatt empfohlen.

Kann ein 7805 jemals schwingen?

http: / /electronicdesign.com/boards/don-t-bypass-your-capacitor

http://forum.arduino.cc/index.php?topic=116916.0

http://www.eevblog.com/forum/projects/unstable-linear-voltage-regulator/

Die Eingangsspannung versorgt den gesamten Regler. Wenn die Eingangsspannung einige Hochfrequenzkomponenten aufweist, kann die Schaltung nicht ordnungsgemäß funktionieren, da die Unterdrückung der Stromversorgung bei höheren Frequenzen schlechter wird.

Die Verwendung eines Kondensators auf der Eingangsseite begrenzt das Rauschen auf niedrige Frequenzen, wo die Schaltung damit umgehen kann.

Da die Schaltung nichtlineare Elemente (Transistoren) enthält, kann Rauschen in der Versorgung entstehen Gleichstromverschiebungen in der Schaltung, in diesem Fall hilft der Kondensator am Ausgang nicht.

Wenn Ihre Versorgung sauber ist, sollte der Kondensator nicht benötigt werden.

Eine andere Sache ist vorübergehend Reaktion bei Lastschwankungen. Die Stromaufnahme des Reglers hängt von den Leitungs- / Lastbedingungen ab. Wenn die Versorgung zu weit entfernt ist, begrenzt die Leitungsinduktivität die Möglichkeit, den Versorgungsstrom schnell zu variieren. Die vorübergehende Leistung leidet.