Qu’est-ce que la capacité parasite?

La capacité parasite, dans les circuits électriques, est l’effet supplémentaire des conducteurs qui servent de plaques entre un diélectrique, qui est généralement de l’air. Cela devient un problème avec des fréquences plus élevées car les très petites capacités distribuées qui existent auront des impédances plus faibles à ces fréquences. Cet effet peut être traité au stade de la conception du circuit, où le positionnement des composants peut diminuer les effets jusqu’à un point où un fonctionnement satisfaisant est réalisable.

Les condensateurs sont disponibles sous forme de composants localisés ou distribués. En tant que composants localisés, ces condensateurs sont considérés comme confinés à certains composants ; pour la capacité distribuée, il est nécessaire de planifier la conception des composants et des circuits. Lorsqu’un inducteur est fabriqué, il y a toujours une capacité distribuée impliquée; cela peut être considéré comme une capacité parasite. Un inducteur idéal aura une capacité distribuée nulle; par conséquent, il résonnera à une fréquence proche de l’infini. Il est bien connu que la plupart des inductances auront une fréquence de résonance non infinie en raison de la capacité distribuée de l’enroulement qui conduit à une fréquence de résonance mesurable.

La capacité parasite des amplificateurs à radiofréquence (RF) peut entraîner un faible gain de ces amplificateurs en raison d’une perte parasite. Dans certains cas, cela peut faire osciller ces amplificateurs. Avec la capacité parasite, le circuit réel dans le monde réel est le circuit dessiné au stade de la conception plus les capacités à la terre ou entre divers points du circuit. Dans certains cas, la solution consiste simplement à réduire la capacité localisée pour une certaine position du circuit. Pour d’autres cas, la solution pourrait être d’augmenter une inductance pour maintenir une certaine bande passante de fréquence.

Il existe des cas où les caractéristiques du composant électronique peuvent compenser une capacité parasite. Par exemple, la diminution de la sortie RF due à une capacité parasite peut être augmentée en utilisant un transistor à gain plus élevé. Dans certains cas, les effets étranges de la capacité parasite peuvent être compensés en ajoutant des étages de circuit.

Un élément parasite peut exister en raison de la proximité des conducteurs ou des longueurs de pistes, de fils ou de fils de composants. L’approche courante pour réduire les chances de découvrir un élément parasite consiste à raccourcir les conducteurs et à diminuer la surface des composants et des traces sur les cartes de circuits imprimés (PCB). Sur la base des pratiques mentionnées visant à éviter les effets parasites excessifs, la miniaturisation des composants et des traces de PCB est devenue une pratique courante.

Dans les circuits de commutation numériques, le temps de montée et le temps de descente du signal numérique affectent considérablement les vitesses maximales réalisables. La capacité parasite sur les entrées et sorties des appareils numériques augmente les temps de montée et de descente. Une alternative consiste à utiliser des dispositifs de sortie qui peuvent injecter des courants plus élevés pour compenser les capacités parasites. Malheureusement, cette approche augmente la consommation d’énergie en courant continu (CC). Cela explique pourquoi les circuits numériques à très grande vitesse nécessitent généralement d’énormes quantités de courants continus.