Le condensateur d'entrée réduit l'impédance de l'alimentation électrique vue par le régulateur. Cela réduit les fluctuations de tension d'entrée qui se produisent en fonction des fluctuations de la demande de courant, sur lesquelles le régulateur n'a aucun contrôle. Le régulateur peut faire un meilleur travail pour maintenir la sortie stable lorsque l'entrée est stable.

L'électronique du régulateur est spécialement conçue pour maintenir la sortie stable avec l'entrée variant sur une large plage (c'est le point d'un régulateur linéaire), mais aucun circuit de ce type n'est parfait. Notez la spécification règlement d'entrée dans la fiche technique. Cela vous indique combien de variations d'entrée sont atténuées par rapport à la sortie. Cependant, c'est généralement à DC. À mesure que la fréquence des variations d'entrée augmente, le circuit actif devient moins efficace pour les atténuer à la sortie.

Heureusement, un condensateur a une impédance plus faible à des fréquences plus élevées, réduisant ainsi les fluctuations de tension dues aux fluctuations de courant à fréquences plus élevées. Le condensateur fait un meilleur travail car le circuit actif fait un pire travail. Une autre façon de penser à cela est que le condensateur, quelle que soit l'impédance présente dans l'alimentation du régulateur, forme un filtre passe-bas. Ce filtre réduit les fluctuations de tension à haute fréquence que le circuit actif est moins efficace pour gérer.

N'oubliez pas qu'une trace ou un fil de carte PCB a une résistance et une inductance parasites, ces effets doivent être pris en compte si le régulateur est plus éloigné de l'alimentation . Ces effets peuvent être calculés avec les équations de filtre RCL et en estimant ou en mesurant l'inductance et la résistance du fil entre l'alimentation et le régulateur. L'impédance de la source est réduite par l'inductance du fil. Ceci est «soutenu» en plaçant la capacité près du 7805. Puisque les ingénieurs sont généralement paresseux, nous ne le faisons pas car il est beaucoup plus facile de mettre une valeur de condensateur suffisamment grande.

Si ce problème vous empêche vraiment de dormir et que quelques centimes comptent dans votre conception, alors parcourez les calculs et trouvez un modèle pour votre circuit ou vérifiez-le expérimentalement. Je suppose que pour le bien des universitaires, vous pourriez vous plonger dans le fonctionnement interne du 7805. Cependant, un modèle de fréquence pourrait être trouvé et vous pourriez déterminer analytiquement s'il ferait une différence. Ce serait une perte de temps colossale. Une meilleure façon serait de le vérifier expérimentalement. Mettez le capuchon, mesurez le bruit CA à travers la résistance avec un mètre ou une portée. Modifiez la valeur, mesurez à nouveau, découvrez ce qui est le mieux.

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

Un régulateur de tension est essentiellement une combinaison d'une référence de tension avec un amplificateur. Votre schéma montre un amplificateur à plusieurs étages assez complexe.

Le problème avec les amplificateurs à plusieurs étages est que vous pouvez obtenir une rétroaction positive via l'alimentation. Il est extrêmement difficile de stabiliser un ampli à plusieurs étages si son alimentation peut servir de chemin de rétroaction. Par conséquent, la puissance entrante doit avoir une faible impédance sur une large gamme de fréquences.

Dans le bas de la plage de fréquences, la basse impédance est fournie par l'alimentation alimentant le régulateur mais à hautes fréquences les fils (ou traces PCB) alimentant le régulateur ont une inductance significative et donc un condensateur local est nécessaire pour maintenir une faible impédance.

La fiche technique mentionnait que "les condensateurs bypass sont recommandés pour une stabilité optimale". Il est possible que le régulateur soit instable et auto-oscillant. Le «câblage de connexion éloigné (long)» a ajouté une inductance et réduit l'efficacité.

Il y a plusieurs décennies, lorsque le régulateur à 3 broches est sorti pour la première fois, je me suis souvenu que les fabricants avaient dépensé plus de mots dans la fiche technique pour expliquer cela. Maintenant, cela semble plus relaxant. Peut-être que la partie est «plus stable» de nos jours? Pour être prudent, utilisez un condensateur ESR faible comme le recommande la fiche technique.

Un 7805 peut-il osciller?

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/

La tension d'entrée alimente l'ensemble du régulateur. Si la tension d'entrée a des composants haute fréquence, le circuit ne peut pas fonctionner correctement car le rejet de l'alimentation s'aggrave pour les fréquences plus élevées.

L'utilisation d'un condensateur côté entrée limitera le bruit aux basses fréquences là où le circuit peut le gérer.

Puisque le circuit contient des éléments non linéaires (transistors), le bruit sur l'alimentation peut créer Décalages CC dans le circuit, dans ce cas le condensateur sur la sortie n'aide pas.

Si votre alimentation est propre, le condensateur ne devrait pas être nécessaire.

Une autre chose est transitoire réponse en cas de variations de charge. La consommation de courant du régulateur dépend des conditions de ligne / de charge. Si l'alimentation est trop éloignée, l'inductance de ligne limitera la possibilité de faire varier rapidement le courant d'alimentation. Les performances transitoires en souffrent.