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濾波電容、去耦電容與旁路電容的作用詳解

濾波電容用在電源整流電路中,用來濾除交流成分。使輸出的直流更平滑。

去耦電容用在放大電路中不需要交流的地方,用來消除自激,使放大器穩(wěn)定工作。

旁路電容用在有電阻連接時,接在電阻兩端使交流信號順利通過。

1.關(guān)于去耦電容蓄能作用的理解

1)去耦電容主要是去除高頻如RF信號的干擾,干擾的進入方式是通過電磁輻射。而實際上,芯片附近的電容還有蓄能的作用,這是第二位的。

你可以把總電源看作密云水庫,我們大樓內(nèi)的家家戶戶都需要供水,這時候,水不是直接來自于水庫,那樣距離太遠了,等水過來,我們已經(jīng)渴的不行了。實際水是來自于大樓頂上的水塔,水塔其實是一個buffer的作用。

如果微觀來看,高頻器件在工作的時候,其電流是不連續(xù)的,而且頻率很高,而器件VCC到總電源有一段距離,即便距離不長,在頻率很高的情況下,阻抗Z=i*wL+R,線路的電感影響也會非常大,會導(dǎo)致器件在需要電流的時候,不能被及時供給。而去耦電容可以彌補此不足,這也是為什么很多電路板在高頻器件VCC管腳處放置小電容的原因之(在vcc引腳上通常并聯(lián)一個去藕電容,這樣交流分量就從這個電容接地。)

2)有源器件在開關(guān)時產(chǎn)生的高頻開關(guān)噪聲將沿著電源線傳播。去耦電容的主要功能就是提供一個局部的直流電源給有源器件,以減少開關(guān)噪聲在板上的傳播和將噪聲引導(dǎo)到地。

2.旁路電容和去耦電容的區(qū)別

去耦:去除在器件切換時從高頻器件進入到配電網(wǎng)絡(luò)中的RF能量。去耦電容還可以為器件     供局部化的DC電壓源,它在減少跨板浪涌電流方面特別有用。

旁路:從元件或電纜中轉(zhuǎn)移出不想要的共模RF能量。這主要是通過產(chǎn)生AC旁路消除無意的能量進入敏感的部分,另外還可以提供基帶濾波功能(帶寬受限)。

我們經(jīng)??吹皆陔娫春偷刂g連接著去耦電容,它有三個方面的作用:一是作為本集成電路的蓄能電容;二是濾除該器件產(chǎn)生的高頻噪聲,切斷其通過供電回路進行傳播的通路;三是防止電源攜帶的噪聲對電路構(gòu)成干擾。

在電子電路中,去耦電容和旁路電容都是起到抗干擾的作用,電容所處的位置不同,稱呼就不一樣了。對于同一個電路來說,旁路(bypass)電容是把輸入信號中的高頻噪聲作為濾除對象,把前級攜帶的高頻雜波濾除,而去耦(decoupling)電容也稱退耦電容,是把輸出信號的干擾作為濾除對象。

去耦

在直流電源回路中,負載的變化會引起電源噪聲。例如在數(shù)字電路中,當電路從一個狀態(tài)轉(zhuǎn)換為另一種狀態(tài)時,就會在電源線上產(chǎn)生一個很大的尖峰電流,形成瞬變的噪聲電壓。配置去耦電容可以抑制因負載變化而產(chǎn)生的噪聲,是印制電路板的可靠性設(shè)計的一種常規(guī)做法,配置原則如下:

●電源輸入端跨接一個10~100uF的電解電容器,如果印制電路板的位置允許,采用100uF以上的電解電容器的抗干擾效果會更好。

●為每個集成電路芯片配置一個0.01uF的陶瓷電容器。如遇到印制電路板空間小而裝不下時,可每4~10個芯片配置一個1~10uF鉭電解電容器,這種器件的高頻阻抗特別小,在500kHz~20MHz范圍內(nèi)阻抗小于1Ω,而且漏電流很小(0.5uA以下)。

●對于噪聲能力弱、關(guān)斷時電流變化大的器件和ROM、RAM等存儲型器件,應(yīng)在芯片的電源線(Vcc)和地線(GND)間直接接入去耦電容。

●去耦電容的引線不能過長,特別是高頻旁路電容不能帶引線。

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xlcyx
LV.1
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2011-06-23 10:05
@網(wǎng)中必有我?guī)?/div>
學(xué)習
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xtlmlccc
LV.4
4
2011-06-24 18:02
@xlcyx
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xlcyx
LV.1
5
2011-07-05 09:29
@xtlmlccc
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nk6108
LV.8
6
2012-09-21 01:28

電容本身沒有專工,區(qū)別在于對像,

旁路去耦 都是并聯(lián),旁路時被并的是障礙物,去耦時被并的是功能區(qū)。

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