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时间:2018-12-26
《电容去耦旁路滤波详解》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、这几天被这个问题所困扰,综合网络上所说,“去耦”一说主要用于电源、输出信号,电容容量一般较大;“旁路”主要用于信号电路的输入,电容容量一般较小。那么,“滤波”和“去耦”是一个概念吗,三个概念中的电容选型标准,容量大小又是怎样确定的?我们通常说的滤波是指电源的输出端的滤波。一般用大的电解。去耦一般说的是具体芯片的电源输入端。参考下面内容(网络转载)#x7-_-A$s)O1K3w0U"w*i;
2、#[,S1.耦合,有联系的意思。2.耦合元件,尤其是指使输入输出产生联系的元件。-e8`;J*p9o3.去耦合元件,指消除信号联系的元件。0H#x2
3、K u%k'M'L*d B:I:?4.去耦合电容简称去耦电容。5.例如,晶体管放大器发射极有一个自给偏压电阻,它同时又使信号产生压降反馈到输入端形成了输入输出信号耦合,这个电阻就是产生了耦合的元件,如果在这个电阻两端并联一个电容,由于适当容量的电容器对交流信号较小的阻抗(这需要计算)这样就减小了电阻产生的耦合效应,故称此电容为去耦电容。'F5`:B6C2G 从电路来说,总是存在驱动的源和被驱动的负载。如果负载电容比较大,驱动电路要把电容充电、放电,才能完成信号的跳变,在上升沿比较陡峭的时候,电流比较大,这样驱动的电流就会吸收很大的电
4、源电流,由于电路中的电感,电阻(特别是芯片管脚上的电感,会产生反弹),这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声,会影响前级的正常工作。这就是耦合。:^0~#[6@2B去藕电容就是起到一个电池的作用,满足驱动电路电流的变化,避免相互间的耦合干扰。,k1h:{$E6l;F,,u#q旁路电容实际也是去藕合的,只是旁路电容一般是指高频旁路,也就是给高频的开关噪声提高一条低阻抗泄防途径。高频旁路电容一般比较小,根据谐振频率一般是0.1u,0.01u等,而去耦合电容一般比较大,是10u或者更大,依据电路中分布参数,以及驱动电流的变化大小来确定。
5、去耦和旁路都可以看作滤波。正如ppxp所说,去耦电容相当于电池,避免由于电流的突变而使电压下降,相当于滤纹波。具体容值可以根据电流的大小、期望的纹波大小、作用时间的大小来计算。去耦电容一般都很大,对更高频率的噪声,基本无效。旁路电容就是针对高频来的,也就是利用了电容的频率阻抗特性。电容一般都可以看成一个RLC串联模型。在某个频率,会发生谐振,此时电容的阻抗就等于其ESR。如果看电容的频率阻抗曲线图,就会发现一般都是一个V形的曲线。具体曲线与电容的介质有关,所以选择旁路电容还要考虑电容的介质,一个比较保险的方法就是多并几个电容。2S$I3v
6、7J.r31U&]!f0T%b8M"U6V._%L5E+去耦电容在集成电路电源和地之间的有两个作用:一方面是本集成电路的蓄能电容,另一方面旁路掉该器件的高频噪声。数字电路中典型的去耦电容值是0.1μF。这个电容的分布电感的典型值是5μH。0.1μF的去耦电容有5μH的分布电感,它的并行共振频率大约在7MHz左右,也就是说,对于10MHz以下的噪声有较好的去耦效果,对40MHz以上的噪声几乎不起作用。1μF、10μF的电容,并行共振频率在20MHz以上,去除高频噪声的效果要好一些。每10片左右集成电路要加一片充放电电容,或1个蓄能电容,可选
7、10μF左右。最好不用电解电容,电解电容是两层薄膜卷起来的,这种卷起来的结构在高频时表现为电感。要使用钽电容或聚碳酸酯电容。去耦电容的选用并不严格,可按C=1/F,即10MHz取0.1μF,100MHz取0.01μF。虽然PPXP说的不错,但是我还是要补充一点。-x-V8q"t$d)o*/[*O+@:N4U-K-[;T旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象,而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象,防止干扰信号返回电源。这应该是他们的本质区别,不知道前面诸位仁兄为何不提这个。'所谓“去耦”的得名,前面已经说的非常清楚;9g)q2V:z,q;T0
8、@&?所谓“旁路”,就是给高频噪声一条低阻的释放途径。有点马其诺防线的意思。滤波电容用在电源整流电路中,用来滤除交流成分。使输出的直流更平滑。去耦电容用在放大电路中不需要交流的地方,用来消除自激,使放大器稳定工作。旁路电容用在有电阻连接时,接在电阻两端使交流信号顺利通过。1.关于去耦电容蓄能作用的理解:1)去耦电容主要是去除高频如RF信号的干扰,干扰的进入方式是通过电磁辐射。而实际上,芯片附近的电容还有蓄能的作用,这是第二位的。你可以把总电源看作密云水库,我们大楼内的家家户户都需要供水,这时候,水不是直接来自于水库,那样距离太远了,等水过
9、来,我们已经渴的不行了。实际水是来自于大楼顶上的水塔,水塔其实是一个buffer的作用。如果微观来看,高频器件在工作的时候,其电流是不连续的,而且频率很高,而器件VCC到总电源有一段距离,即便
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