Bypass-Kondensatoren ohne strombegrenzenden Widerstand?

[Alex boy (Gast)]

Guten Tag,

seit Kurzem beschäftige ich mich mit analogen Schaltungen und kleinen 
ICs wie dem NE555.
Auch wenn ich bislang keine Fehler bemerkt habe, wird oft empfohlen, 
(Datasheet) Bypass-Kondensatoren zur Entkopplung der Spannungsversorgung 
des ICs einzusetzen. Welche Funktion sie haben, warum man teilweise auch 
mehrere einsetzt usw., leuchtet mir ein.

Was ich nicht vestehe und worauf ich im Netz keine Antwort gefunden 
habe: Warum benötigen diese Kondensatoren keine strombegrenzenden 
Widerstände in Reihe? Sonst wird jeder Kondensator über einen Widerstand 
auf- und entladen. Nur bei den Bypass-Kondensatoren scheint das nicht 
nötig zu sein. Liegt das an der geringen Kapazität und der damit 
verbundenen kurzen Ladedauer? Reicht der eigene resistive Widerstand 
aus, dass kein "Vorwiderstand" benötigt wird? Liegt es am Zusammenspiel 
mit den Leitungsinduktivitäten oder liegt es an was ganz anderem?

Mir fehlt noch das Gefühl für die Grössen. Daher hoffe ich, dass mich 
hier einer an die Hand nehmen und mir das erklären kann. :)


Vielen Dank und Gruss,
Alexander

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Alex boy schrieb:
> Warum benötigen diese Kondensatoren keine strombegrenzenden
> Widerstände in Reihe?
Sie benötigen solche Widerstände nicht nur nicht, sondern da wären 
Widerstände sogar extrem!!! kontraproduktiv. Denn diese Kondensatoren 
müssen ja schnellstmöglich ge- und entladen werden. Und das evtl. zig 
Millionen Mal pro Sekunde...

> Liegt das an der geringen Kapazität
Ja, so ist es. Und wegen der üblicherweise geringen Spannung, die dann 
zusammen zu wenig Energie führen.

> Mir fehlt noch das Gefühl für die Grössen.
100nF können nur wenig Energie speichern und aufnehmen. Sie sind auch 
1000mal schneller geladen als ein 100uF Elko.

[Paddy (Gast)]

Die bypeass-kondensatoren funktionieren fuer hoehe frekwenzen. Wenn man 
in dein beispiel ein NE555 benutzt fuer z.b. einen blockspannung von 100 
Hz dan entstehen durch die signaluebergange von HIGH bis LOW und LOW bis 
HIGH hohe frekwenzen zB 10Mhz oder mehr. Wie 'besser' der blocksignal, 
umso hohere frekwenzen da entstehen.

Die bypass-kondensatoren sind groesser bei chips die mehr hohe 
frekwenzen generieren (microcontrollers). Die eigenschaften von diese 
hochfrekwenz-kondensatoren sind sehr unterschiedlich als einen 
condensator den man benutzt um den NE555 die gute frekwenz zu geben. So 
kann es sein das 100nF Kunststoff benutzt wird fuer die timing von 100Hz 
signal und ein 100nF Multilayer fuer die entstoerung.

Dabei mussen die bypass-kondensatoren immer sehr kurz am chip sein, 20mm 
kann z.b. fuer hoehe frekwenzen schon eine sehr grosze strecke sein.

[Harald W. (wilhelms)]

Lothar Miller schrieb:

>> Warum benötigen diese Kondensatoren keine strombegrenzenden
>> Widerstände in Reihe?

> Sie benötigen solche Widerstände nicht nur nicht, sondern da wären
> Widerstände sogar extrem!!! kontraproduktiv.

Sie benötigen diese Widerstände schon, allerdings sind diese
Widerstände in Form von Leiterbahnen schon vorhanden. Zusätz-
lich haben diese Leiterbahnen ja auch noch eine Induktivität.
Gruss
Harald

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Paddy schrieb:
> Die bypeass-kondensatoren funktionieren fuer hoehe frekwenzen.
Ähmmm...
Hohe Frequenzen sind allein definiert durch die Flankensteilheit. Eine 
einzige Flanke mit 1ns, und man hat ein Spektrum bis in den 
Gigahertzbereich...

> frekwenzen
Bitte nicht allzu deutsch werden... :-/

[Einfach (Gast)]

> bypass-kondensatoren (bypeass-kondensatoren)...
   ...sind keine Stützkondensatoren.

   Diese 2 Arten treten jedoch oft gemeinsam auf, habe jedoch
   unterschiedliche Funktion.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Einfach schrieb:
>> bypass-kondensatoren
>    ...sind keine Stützkondensatoren.
Und werden gern verwechselt mit den Blockkondensatoren... ;-)

[Alex boy (Gast)]

Etwas mehr Information als mir fehlte ;), aber trotzdem danke! :)

[Patrick C. (pcrom)]

>> Bitte nicht allzu deutsch werden...

Ok als Hollaender darf man denke ich doch einige fehler machen :-)

[Marcus (Gast)]

Hallo,

Lothar Miller schrieb:
> Sie benötigen solche Widerstände nicht nur nicht, sondern da wären
> Widerstände sogar extrem!!! kontraproduktiv.

Jain.. Da muß man abwägen. Wenn man es mit Bypass übertreibt und zu 
lange Leitungen (-> parasit. Induktivitäten) hat, kann es auch zu 
Klingeln auf den Versorgungsleitungen kommen.
Bob Pease ist z.B. in seinem Buch Troubleshooting Analog Circuits näher 
darauf eingegangen. Hab es leider grad nicht zur Hand sonst könnt ich 
auch die Seite angeben.

Wenn man die Bedingung R > sqrt(2L/C) einhält ist der entstehende 
Schwingkreis genug bedämpft.
Meist reicht der ESR der Kondensatoren aus für genügend Dämpfung.
Sollte es Klingeln ruhig mal einen kleinen Widerstand in Reihe mit dem 
C.

Gruß
Marcus

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Patrick C. schrieb:
>>> Bitte nicht allzu deutsch werden...
> Ok als Hollaender darf man denke ich doch einige fehler machen :-)
Aber sogar Holländer schreiben laut Google Übersetzer "frequentie", und 
wikipedia weiß da auch was zum Thema 
http://nl.wikipedia.org/wiki/Frequentie
Das ist nicht soooo arg weit weg von "Frequenz" und "frequency" ...