elemento parasitario

Un elemento parásito es una propiedad eléctrica no deseada que acecha dentro de un componente y degrada el rendimiento del circuito. A diferencia de una resistencia o un condensador que se añaden deliberadamente, los elementos parásitos existen como efectos secundarios de los materiales y la geometría reales. Incluyen la capacitancia parásita entre las trazas del conductor, la inductancia de los bucles de cable y la resistencia de fuga a través del aislamiento. En un componente teórico perfecto, no existen; en cada componente real, sí.

Los elementos parásitos más comunes son la inductancia en serie y la capacitancia en paralelo. Un cable de unión dentro de un circuito integrado tiene inductancia; el espacio entre las trazas de la placa de circuito impreso tiene capacitancia. Un transistor de fuente de alimentación conmutada tiene una capacitancia parásita entre el drenaje y la fuente que debe cargarse y descargarse durante cada ciclo, desperdiciando energía y limitando la velocidad de conmutación. Un amplificador de alta frecuencia sufre de capacitancia de retroalimentación parásita que puede causar oscilación o reducir la ganancia. Estos efectos empeoran a frecuencias más altas porque la impedancia reactiva escala con la frecuencia.

Cuando los elementos parásitos rompen el diseño

La inductancia parásita en los planos de tierra y la distribución de energía causa zumbidos de voltaje e interferencia electromagnética. La capacitancia parásita a través de un nodo de alta impedancia puede cargar una señal de sensor e introducir un cambio de fase. En los circuitos de RF que operan por encima de 100 MHz, los elementos parásitos a menudo dominan el comportamiento real del circuito, lo que obliga a los diseñadores a anular sus efectos mediante un diseño cuidadoso o redes de compensación. Una hoja de datos de componentes a menudo especificará valores parásitos: la capacitancia de salida de una puerta lógica, la inductancia del pin de un paquete o la capacitancia de unión de un diodo.

El nombre refleja la metáfora biológica, el elemento parásito se alimenta del circuito anfitrión sin contribuir a su función, al igual que un parásito en un organismo. Los ingenieros reducen los efectos parásitos mediante elecciones de diseño: trayectos de conductor más cortos, mayor espaciado de trazas, colocación cuidadosa de los componentes y blindaje. A frecuencias muy altas, evitar los efectos parásitos se convierte en el desafío central del diseño de circuitos, lo que a menudo requiere simulación y medición antes de finalizar el diseño de una placa.