Le condensateur de découplage

Exercice · niveau 2 · électricité (MPSI), chapitre 5 — Régime sinusoïdal forcé, impédances et résonance

Énoncé

Sur une carte électronique, on place un condensateur entre l'alimentation et la masse, près de chaque puce, pour « filtrer » le bruit haute fréquence.

Quelle est l'impédance d'un condensateur en continu ? en haute fréquence ?

Comment cela permet-il d'évacuer le bruit HF vers la masse sans court-circuiter l'alimentation continue ?

Pourquoi le placer près de la puce ?

Corrigé

1. En continu ( $ω = 0$ ), $∣ Z_{C} ∣ \to \infty$ (interrupteur ouvert) ; en HF, $∣ Z_{C} ∣ = \frac{1}{C ω} \to 0$ (quasi-fil).

2. Le bruit HF voit une impédance faible et s'écoule vers la masse à travers le condensateur ; l'alimentation continue, elle, voit une impédance infinie et n'est pas court-circuitée. Le découplage filtre le HF sans toucher le continu.

3. Près de la puce, les fils sont courts : on minimise l'inductance parasite des pistes, qui sinon limiterait l'efficacité du découplage en très haute fréquence.

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