[지식] Bypass Capacitor란?

Bypass Cap

이번에 보드 Layout을 하면서 교수님이 피드백해주실 때 바이패스 캡이라는 단어를 들었는데 정보가 없어서 의미를 찾던 와중에

빨간 동그라미가 [Bypass Cap]

이와 관련된 정보를 다른 티스토리 블로그에서 찾아볼 수 있었는데,

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bypass란 말은 우리말로 우회(迂廻)한다는 뜻이다.

도로체증이 심한곳에는 소통을 원활하게 하기 위해 우회도로같은 것이 있듯이, 회로나 시스템에서도 신호를 우회시켜야 할 경우가 있는데 이런 경우 전반적으로 사용되는 용어이다. (굉장히 다양하게 사용됨)

통신시스템의 경우 본회로가 고장났을때 즉시 스위치에 의해 연결되는 대체회로를 bypass circuit이라고 부르기도 한다.

아마 bypass는 회로내의 전원단에서 많이 보게 될텐데, 주로 AC전원이 DC로 타고드는 것을 방지하기 위해 사용된다.

Tr등에 DC전원을 입력할때, RF신호가 DC입력단으로 새지 않도록 inductor나 1/4파장 선로등을 써서 RF choke 역할을 하게 하지만, 100% 완벽하게 막아내지는 못한다. 그렇게 해서 조금씩 새어나온 RF신호는 DC입력전원으로 타고들어 공통 ground를 타고 loop를 만들면서 발진을 발생시킨다. 초크 특성상 원래 주파수보다 저주파의 신호가 주로 이렇게 새서 발진하게 되며, 이것을 막기위해 DC전원 입력옆에 병렬로 capacitor를 달아서 RF신호를 접지시켜버리는데, 이것을 소위 bypass시킨다고 한다.

capacitor는 DC는 통과하지 못하고 RF AC신호는 통과되며, capacitor의 값에 따라 얼마나 잘 통과되느냐가 결정된다. 이것은 Z = 1/jwC 의 임피던스 수식에 의해 해당주파수에서 낮은 임피던스를 가지도록 값을 정하지만, 실제로는 회로와 함께 복합적으로 어느 주파수의 발진이 심한지를 찾아내서 실험적인 값을 쓰는 경우가 많다.

즉 DC전원단으로 흘러들어갈 뻔한 RF신호를 옆의 capacitor로 흘러가게 하여 접지시켜 죽인다는 의미에서 bypass capacitor라는 식으로 bypass란 단어가 사용되는 것이다.

RF에서 bypass는 이러한 DC단의 RF신호 제거용 및 대체회로, 대체경로를 의미하는 용어로 많이 사용된다.

흔히 회로도에 전원단이나 Digital Logic 단에 bypass C를 다는 경우가 있다. 이는 RF 신호를 bypass 시키는 역할을 하고 , 또한

디지털 회로의 고유 특성때문에 턴온(L->H) 시간보다 턴오프(H->L) 시간이 더 길고 또한 TR에 기생되는 C 에 전압이 충전되 급변하지 않으므로 아주 짧은 시간동안 디지털 IC 내부에 TR 2개가 동시에 On 되는 경우가 있다. 이 현상은 전원에 순간적인 전류 스파이크를 일으키는데 이를 방지 하기 위해 TTL 소자의 주변에 bypass C 를 달아준다

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빨갛게 하이라이트된 부분을 유심히 보면 되는데, Cap을 이용해서 DC 전원단으로 가려는 RF신호(AC)를 접지시켜서 kill한 다는 의미를 갖고 있다고 보면 될 것 같다.

자세히 설명되어있어서 쉽게 이해할 수 있다.

출처 : https://ansan-survivor.tistory.com/202?category=358806