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關(guān)于濾波電容、去耦電容、旁路電容作用【轉(zhuǎn)】
關(guān)于濾波電容、去耦電容、旁路電容作用【轉(zhuǎn)】
 更新時(shí)間:2008-7-27 15:40:09  點(diǎn)擊數(shù):6
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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(shí),接在電阻兩端使交流信號(hào)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(hào)的干擾,干擾的進(jìn)入方式是通過電磁輻射。
     
而實(shí)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(shí)候,水不是直接來自于水庫,那樣距離太遠(yuǎn)了,
    
等水過來,我們已經(jīng)渴的不行了。
    
實(shí)際水是來自于大樓頂上的水塔,水塔其實(shí)是一個(gè)buffer的作用。

     如果微觀來看,高頻器件在工作的時(shí)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(zhǎng),在頻率很高的情況下,
    
阻抗Zi*wL+R,線路的電感影響也會(huì)非常大,
    
會(huì)導(dǎo)致器件在需要電流的時(shí)候,不能被及時(shí)供給。
    
而去耦電容可以彌補(bǔ)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一

   (在vcc引腳上通常并聯(lián)一個(gè)去藕電容,這樣交流分量就從這個(gè)電容接地。)

2)有源器件在開關(guān)時(shí)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 

      個(gè)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(shí)從高頻器件進(jìn)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(jìn)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)?梢钥吹,在電源和地之間連接著去耦電容,它有三個(gè)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(jìn)行傳播的通路;三是防止電源攜帶的噪聲對(duì)電路構(gòu)成干擾。

     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(duì)于同一個(gè)電路來說,旁路(bypass)電容是把輸入信號(hào)中的高頻噪聲作為濾除對(duì)象,把前級(jí)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(hào)的干擾作為濾除對(duì)象

 



去耦

在直流電源回路中,負(fù)載的變化會(huì)引起電源噪聲。例如在數(shù)字電路中,當(dāng)電路從一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為另一種狀態(tài)時(shí),就會(huì)在電源線上產(chǎn)生一個(gè)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(fù)載變化而產(chǎn)生的噪聲,是印制電路板的可靠性設(shè)計(jì)的一種常規(guī)做法,配置原則如下:
●電源輸入端跨接一個(gè)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(huì)更好。

●為每個(gè)集成電路芯片配置一個(gè)0.01uF的陶瓷電容器。如遇到印制電路板空間小而裝不下時(shí),可每4~10個(gè)芯片配置一個(gè)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。0.5uA以下)。

●對(duì)于噪聲能力弱、關(guān)斷時(shí)電流變化大的器件和ROM、RAM等存儲(chǔ)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(zhǎng),特別是高頻旁路電容不能帶引線。
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