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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。對于同一個電路來說,旁路電容是把輸入信號中的高頻噪聲作為濾除對象,把前級攜帶的高頻雜波濾除,而去耦電容也稱退耦電容,是把輸出信號的干擾作為濾除對象。

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,使放大器穩定工作。從電路來說,總是存在驅動的源和被驅動的負載。如果負載電容比較大,驅動電路要把電容充電,放電,才能完成信號的跳變,在上升沿比較陡峭的時候,電流比較大,這樣驅動的電流就會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,會產生反彈),這種電流相對于正常情況來說實際上就是一種噪聲,會影響前級的正常工作。這就是耦合

去耦電容就是起到了一個電池的作用,滿足驅動電路電流的變化,避免相互間的耦合干擾。

去耦和旁路都可以看作濾波。去耦電容相當于電池,避免由于電流的突變而使電壓下降,相當于濾紋波。具體容值可以根據電流的大小,期望的紋波大小,作用時間的大小來計算。去耦電容一般都很大,對更高頻率的噪聲,基本無效。旁路電容就是針對高頻來的,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RLC串聯模型。在某個頻率,會發生諧振,此時電容的阻抗就等于其ESR。如果看電容的頻率阻抗曲線圖,就會發現一般都是一個V形的曲線。具體曲線與電容的介質有關,所以選擇旁路電容還要考慮電容的介質,一個比較保險的方法就是多并幾個電容。

旁路電容定義?

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

例如當混有高頻和低頻的信號經過放大器被放大時,要求通過某一級時只允許低頻信號輸入到下一級,而不需要高頻信號進入,則在該級的輸出端加一個適當大小的接地電容,使較高頻率的信號很容易通過此電容被旁路掉(這是因為電容對高頻阻抗小),而低頻信號由于電容對它的阻抗較大而被輸送到下一級放大?

旁路是把前級或電源攜帶的高頻雜波或信號濾除;去藕是為保正輸出端的穩定輸出(主要是針對器件的工作)而設的“小水塘”,在其他大電流工作時保證電源的波動范圍不會影響該電路的工作;補充一點就是所謂的藕合:是在前后級間傳遞信號而不互相影響各級靜態工作點的元件??

對于同一個電路來說,旁路(bypass)電容是把輸入信號中的高頻噪聲作為濾除對象,把前級攜帶的高頻雜波濾除,而去耦(decoupling,也稱退耦)電容是把輸出信號的干擾作為濾除對象。?

相關作用

去耦電容在集成電路電源和地之間的有兩個作用: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。數字電路中典型的去耦電容值是0.1uf.這個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,這種卷起來的結構在高頻時表現為電感。去耦電容的選用并不嚴格,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。?

數字電路中典型的去耦電容值是0.1μF。這個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,對于10MHz以下的噪聲有較好的去耦效果,對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,這種卷起來的結構在高頻時表現為電感。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格,可按C=1/F,即10MHz取0.1μF,100MHz取0.01μF。?旁路電容實際也是去耦合的,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,依據電路中分布參數,以及驅動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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( 發表人:李倩 )

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