電容思維導(dǎo)圖如下:
電容有四大作用:去耦、耦合(隔直通交)、濾波、儲(chǔ)能。今天我們主要談?wù)撊ヱ钭饔谩?/p>
電容封裝
相信大家都用過(guò)這幾種電容,板子上最多的是多層陶瓷電容。 鉭電容:主要用在電源電路中,博主被它炸過(guò)很多次......
去耦電容
這是 STM32F103 最小系統(tǒng)原理圖,STM32F103VET6 需要五路 3.3V 供電,他的 3.3V 一般來(lái)源于 LDO(低壓差線性穩(wěn)壓器),比如 LM1117。
5V轉(zhuǎn)3.3V的電路:
LDO 比 DC-DC 的方式(TPS5430)更能提供穩(wěn)定的電壓,但對(duì)芯片來(lái)說(shuō)依舊不夠,我們需要在芯片供電引腳旁邊加上 0.1uF 的去耦電容,讓電壓中的高頻交流部分從電容走到地,從而芯片可以獲得穩(wěn)定的直流電壓。因此,去耦電容的擺放需要盡量靠近芯片管腳。
為什么是 0.1uF ?
分析電源完整性的時(shí)候我們常用的電容模型如下圖所示:
ESR 是電容的串聯(lián)等效電阻,ESL 是電容的串聯(lián)等效電感,C 才是真正的理想電容。ESR 和 ESL 是由電容的制造工藝和材料決定的,沒(méi)法消除。ESR 影響電源的紋波,ESL 影響電容的濾波頻率特性。
因此,有如下公式:
當(dāng)頻率很低的時(shí)候是電容起作用,而頻率高到一定的時(shí)候電感的作用就不可忽視了,再高的時(shí)候電感就起主導(dǎo)作用了。電容就失去濾波的作用了。所以,高頻的時(shí)候電容就不是單純的電容了。實(shí)際電容的濾波曲線如下圖所示。
參見(jiàn)上圖,我們想要的最好的濾波效果是在“谷”底,就是曲線凹進(jìn)去的尖尖,在這個(gè)尖尖的時(shí)候,濾波效果做好,能夠?yàn)V除這個(gè)頻段的干擾,但是,當(dāng)頻率很高的時(shí)候,這個(gè)時(shí)候0.1uF電容個(gè)濾波效果就沒(méi)有0.01uF好了,以此類推,頻率再高,選用的濾波電容的量級(jí)還要變小。
因此有時(shí)候可以采用多阻值電容并聯(lián)的方式,獲得最好的濾波效果。
審核編輯:湯梓紅
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原文標(biāo)題:芯片附近0.1uF電容的作用
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