電容主要有以下四種作用,分別是儲能、濾波、旁路、去耦:
1.儲能:類似屋頂水箱,當我們在用水高峰,自來水管供水不足的時候,水箱此時就發揮重要作用,滿足我們用水要求。同理,當后級負載需要較大電流時,電容本來是儲能介質,此時也充當電源角色為負載提供電流;
2.濾波:個人認為這所指的濾波:濾除電源輸出電壓的紋波。利用電容儲能作用,原理是:整流電壓高于電容電壓時電容充電,當整流電壓低于電容電壓時電容放電;在充放電的過程中,使輸出電壓基本穩定。常用的場景有AC/DC整流后級、DC/DC SW引腳都會并聯多個大電容。
3.旁路:以IC為研究對象的話,旁路就是將前級電源攜帶的高頻噪聲濾除。由于DC/DC通過控制MOS管通斷來達到穩定電壓效果,因此輸出電源會攜帶較大的開關噪聲。因為旁路電容濾除的是高頻噪聲,所以電容的容值會比較小,一般是10nF、100nF等。
4.去耦:當數字電路的狀態發生改變時,會在電源線上產生一個尖峰電流,形成瞬變的噪聲電壓,會影響前級的正常工作,這就是耦合。去藕電容就是起到一個電池的作用,滿足驅動電路電流的變化,避免相互間的耦合干擾。所以,cpu的每個電源引腳處都并聯個電容。一般單獨引腳取100nF,IC的某塊供電就取10uF,取值要相差兩個數量級(100倍);
總結:個人認為,旁路、去耦都是一回事,只是濾除對象不同,都是利用電容“通交隔直”的特性,為噪聲提供低阻抗泄放回路,減少噪聲對直流信號的干擾。
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