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去耦電容和旁路電容的電容值選擇方法

2019年10月17日 09:14 lq 作者: 用戶評(píng)論(0

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。

去耦電容和旁路電容的電容值選擇方法

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。從電路來說,總是存在驅(qū)動(dòng)的源和被驅(qū)動(dòng)的負(fù)載。如果負(fù)載電容比較大,驅(qū)動(dòng)電路要把電容充電,放電,才能完成信號(hào)的跳變,在上升沿比較陡峭的時(shí)候,電流比較大,這樣驅(qū)動(dòng)的電流就會(huì)吸收很大的電源電流,由于電路中的電感,電阻(特別是芯片管腳上的電感,會(huì)產(chǎn)生反彈),這種電流相對(duì)于正常情況來說實(shí)際上就是一種噪聲,會(huì)影響前級(jí)的正常工作。這就是耦合

去耦電容就是起到了一個(gè)電池的作用,滿足驅(qū)動(dòng)電路電流的變化,避免相互間的耦合干擾。

去耦和旁路都可以看作濾波。去耦電容相當(dāng)于電池,避免由于電流的突變而使電壓下降,相當(dāng)于濾紋波。具體容值可以根據(jù)電流的大小,期望的紋波大小,作用時(shí)間的大小來計(jì)算。去耦電容一般都很大,對(duì)更高頻率的噪聲,基本無效。旁路電容就是針對(duì)高頻來的,也就是利用了電容的頻率阻抗特性。電容一般都可以看成是一個(gè)RLC串聯(lián)模型。在某個(gè)頻率,會(huì)發(fā)生諧振,此時(shí)電容的阻抗就等于其ESR。如果看電容的頻率阻抗曲線圖,就會(huì)發(fā)現(xiàn)一般都是一個(gè)V形的曲線。具體曲線與電容的介質(zhì)有關(guān),所以選擇旁路電容還要考慮電容的介質(zhì),一個(gè)比較保險(xiǎn)的方法就是多并幾個(gè)電容。

旁路電容定義?

可將混有高頻電流和低頻電流的交流信號(hào)中的高頻成分旁路掉的電容,稱做“旁路電容”。?

例如當(dāng)混有高頻和低頻的信號(hào)經(jīng)過放大器被放大時(shí),要求通過某一級(jí)時(shí)只允許低頻信號(hào)輸入到下一級(jí),而不需要高頻信號(hào)進(jìn)入,則在該級(jí)的輸出端加一個(gè)適當(dāng)大小的接地電容,使較高頻率的信號(hào)很容易通過此電容被旁路掉(這是因?yàn)殡娙輰?duì)高頻阻抗小),而低頻信號(hào)由于電容對(duì)它的阻抗較大而被輸送到下一級(jí)放大?

旁路是把前級(jí)或電源攜帶的高頻雜波或信號(hào)濾除;去藕是為保正輸出端的穩(wěn)定輸出(主要是針對(duì)器件的工作)而設(shè)的“小水塘”,在其他大電流工作時(shí)保證電源的波動(dòng)范圍不會(huì)影響該電路的工作;補(bǔ)充一點(diǎn)就是所謂的藕合:是在前后級(jí)間傳遞信號(hào)而不互相影響各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)的元件??

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,也稱退耦)電容是把輸出信號(hào)的干擾作為濾除對(duì)象。?

相關(guān)作用

去耦電容在集成電路電源和地之間的有兩個(gè)作用:一方面是本集成電路的蓄能電容,另外一方面旁路掉該器件的高頻噪聲。數(shù)字電路中典型的去耦電容值是0.1uf.這個(gè)電容的分布電感的典型值是5uh.0.1uh的去耦電容有5uh的分布電感,它的并行共振頻率大約在7MHZ左右,并行共振頻率在20MHZ以上,去除高頻噪聲的效果要好一些。每10片左右集成電路要加喲pain充放電電容或者一個(gè)蓄能電容,可選10uf左右。最好不用電解電容,電解電容是兩層薄膜卷起來的,這種卷起來的結(jié)構(gòu)在高頻時(shí)表現(xiàn)為電感。去耦電容的選用并不嚴(yán)格,大概10MHZ取0.1UUF,100MHZ取0.01UF。

去耦電容電路電源和地之間的有兩個(gè)作用?

一方面是集成電路的蓄能電容,另一方面旁路掉該器件的高頻噪聲。?

數(shù)字電路中典型的去耦電容值是0.1μF。這個(gè)電容的分布電感的典型值是5μH。0.1μF的去耦電容有5μH的分布電感,它的并行共振頻率大約在7MHz左右,也就是說,對(duì)于10MHz以下的噪聲有較好的去耦效果,對(duì)40MHz以上的噪聲幾乎不起作用。??????1μF、10μF的電容,并行共振頻率在20MHz以上,去除高頻噪聲的效果要好一些。每10片左右集成電路要加一片充放電電容,或1個(gè)蓄能電容,可選10μF左右。最好不用電解電容,電解電容是兩層薄膜卷起來的,這種卷起來的結(jié)構(gòu)在高頻時(shí)表現(xiàn)為電感。要使用鉭電容或聚碳酸酯電容。?

去耦電容在集成電路電源和地之間的有兩個(gè)作用:一方面是本集成電路的蓄能電容,另一方面旁路掉該器件的高頻噪聲。?

去耦電容的選用并不嚴(yán)格,可按C=1/F,即10MHz取0.1μF,100MHz取0.01μF。?旁路電容實(shí)際也是去耦合的,只是旁路電容一般是指高頻旁路,也就是給高頻的開關(guān)噪聲提高一條低阻抗泄防途徑。?

高頻旁路電容一般比較小,根據(jù)諧振頻率一般是0.1u,0.01u等,而去耦合電容一般比較大,是10u或者更大,依據(jù)電路中分布參數(shù),以及驅(qū)動(dòng)電流的變化大小來確定。?

濾波可以選用電解電容,旁路可以選用滌綸、紙介、陶瓷、電解等電容。

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( 發(fā)表人:李倩 )

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