Il condensatore di ingresso riduce l'impedenza dell'alimentazione come visto dal regolatore. Ciò riduce le fluttuazioni della tensione di ingresso che si verificano in funzione delle fluttuazioni della domanda di corrente, sulle quali il regolatore non ha alcun controllo. Il regolatore può svolgere un lavoro migliore nel mantenere stabile l'uscita quando l'ingresso è stabile.

L'elettronica del regolatore è specificamente progettata per mantenere stabile l'uscita con l'ingresso che varia in un ampio intervallo (questo è il punto di un regolatore lineare), ma nessun circuito del genere è perfetto. Nota la specifica del regolamento di input nella scheda tecnica. Questo ti dice quante variazioni di ingresso sono attenuate all'uscita. Tuttavia, di solito è a DC. Man mano che la frequenza delle variazioni di ingresso aumenta, il circuito attivo diventa meno efficace nell'attenuarle all'uscita.

Fortunatamente, un condensatore ha un'impedenza inferiore a frequenze più alte, riducendo così le fluttuazioni di tensione dovute alle fluttuazioni di corrente a frequenze più alte. Il condensatore fa un lavoro migliore poiché il circuito attivo fa un lavoro peggiore. Un altro modo per pensare a questo è che il condensatore insieme a qualsiasi impedenza presente nell'alimentazione al regolatore formano un filtro passa basso. Questo filtro riduce le fluttuazioni di tensione ad alta frequenza che il circuito attivo è meno bravo a gestire.

Ricorda che una traccia o un filo di un circuito stampato ha una resistenza e un'induttanza parassite, questi effetti devono essere presi in considerazione se il regolatore è più lontano dall'alimentazione . Questi effetti possono essere calcolati con le equazioni del filtro RCL e stimando o misurando l'induttanza e la resistenza del filo tra l'alimentazione e il regolatore. L'impedenza della sorgente viene ridotta dall'induttanza del filo. Questo viene "sostenuto" posizionando la capacità vicino al 7805. Poiché gli ingegneri sono generalmente pigri, non lo facciamo perché è molto più facile mettere un valore del condensatore sufficientemente grande.

Se questo problema ti tiene sveglio tutta la notte e pochi centesimi avranno importanza nel tuo progetto, esegui i calcoli e trova un modello per il tuo circuito o verificalo sperimentalmente. Suppongo che per motivi accademici potresti approfondire il funzionamento interno del 7805. Tuttavia, potresti trovare un modello di frequenza e potresti determinare analiticamente se farebbe la differenza. Sarebbe una colossale perdita di tempo. Un modo migliore sarebbe verificarlo sperimentalmente. Metti il ​​cappuccio, misura il rumore CA attraverso il resistore con un metro o un oscilloscopio. Cambia il valore, misura di nuovo, scopri qual è il migliore.

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

Un regolatore di tensione è essenzialmente una combinazione di un riferimento di tensione con un amplificatore. Il tuo schema mostra un amplificatore multistadio abbastanza complesso.

Il problema con gli amplificatori multistadio è che puoi ottenere un feedback positivo attraverso l'alimentatore. È estremamente difficile rendere stabile un amplificatore multistadio se il suo alimentatore può fungere da percorso di feedback. Pertanto la potenza in ingresso deve avere una bassa impedenza su un'ampia gamma di frequenze.

All'estremità bassa della gamma di frequenza la bassa impedenza è fornita dall'alimentatore che alimenta il regolatore ma ad alte frequenze i fili (o tracce PCB) che alimentano il regolatore hanno un'induttanza significativa e quindi un condensatore locale è necessario per mantenere una bassa impedenza.

La scheda tecnica diceva che "I condensatori di bypass sono consigliati per una stabilità ottimale". È possibile che il regolatore sia instabile e auto oscillante. 'Cablaggio di collegamento lontano (lungo)' ha aggiunto induttanza e riduce l'efficacia.

Molti decenni fa, quando è uscito per la prima volta il regolatore a 3 pin, ho ricordato che i produttori hanno speso più parole nella scheda tecnica per spiegare questo. Ora, sembra più rilassato. Forse la parte è "più stabile" al giorno d'oggi? Per sicurezza, utilizza un condensatore a bassa ESR come consigliato dalla scheda tecnica.

Può un 7805 oscillare?

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 tensione di ingresso alimenta l'intero regolatore. Se la tensione di ingresso ha alcuni componenti ad alta frequenza, il circuito non può funzionare correttamente perché la reiezione dell'alimentazione peggiora per le frequenze più alte.

L'uso di un condensatore sul lato di ingresso limiterà il rumore alle basse frequenze dove il circuito può gestirlo.

Poiché il circuito contiene elementi non lineari (transistor), il rumore sull'alimentazione può creare La corrente continua nel circuito, in questo caso il condensatore sull'uscita non aiuta.

Se l'alimentazione è pulita, il condensatore non dovrebbe essere richiesto.

Un'altra cosa è transitoria risposta in caso di variazioni di carico. Il consumo di corrente del regolatore dipende dalle condizioni di linea / carico. Se l'alimentazione è troppo lontana, l'induttanza di linea limiterà la capacità di variare rapidamente la corrente di alimentazione. Le prestazioni transitorie ne risentono.