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去耦电容的效果和原理

本站为您提供的去耦电容的作用和原理,对于电容退耦,很多资料中都有涉及,但是阐述的角度不同。有些是从局部电荷存储(即 储能)的角度来说明,有些是从电源分配系统的阻抗的角度来说明,还有些资料的说明更 为混乱,一会提储能,一会提阻抗,因此很多人在看资料的时候感到有些迷惑。其实,这两种提法,本质上是相同的,只不过看待问题的视角不同而已。

  去藕电容便是起到一个电池的作用,满意驱动电路电流的改变,防止相互间的耦合搅扰。

  电容退耦原理

  选用电容退耦是处理电源噪声问题的首要办法。这种办法对进步瞬态电流的响应速度,降 低电源分配体系的阻抗都十分有用。

  关于电容退耦,许多材料中都有触及,可是论述的视点不同。有些是从部分电荷存储(即 储能)的视点来阐明,有些是从电源分配体系的阻抗的视点来阐明,还有些材料的阐明更 为紊乱,一会提储能,一会提阻抗,因而许多人在看材料的时分感到有些利诱。其实,这两种提法,本质上是相同的,只不过看待问题的视角不同罢了。

  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材的高频噪声。数字电路中典型的去耦电容值是0.1μF。这个电容的散布电感的典型值是5μH。0.1μF的去耦电容有5μH的散布电感,它的并行共振频率大约在7MHz左右,也便是说,关于10MHz以下的噪声有较好的去耦作用,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,去除高频噪声的作用要好一些。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10μF左右。最好不必电解电容,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。要运用钽电容或聚碳酸酯电容。去耦电容的选用并不严厉,可按C=1/F,即10MHz取0.1μF,100MHz取0.01μF。

  去耦电容的作用和原理

  退耦原理: (去耦即退耦)

  高手和长辈们总是告知咱们这样的经历规律:“在电路板的电源接入端放置一个1~10μF的电容,滤除低频噪声;在电路板上每个器材的电源与地线之间放置一个0.01~0.1μF的电容,滤除高频噪声。”在书店里能够得到的大多数的高速PCB规划、高速数字电路规划的经典教程中也诲人不倦的引证该首选规律(老外俗称Rule of Thumb)。

  在直流电源回路中,负载的改变会引起电源噪声。例如在数字电路中,当电路从一个状况转换为另一种状况时,就会在电源线上发生一个很大的尖峰电流,构成瞬变的噪声电压。装备去耦电容能够按捺因负载改变而发生的噪声,是印制电路板的可靠性规划的一种惯例做法。去耦电容首要是去除高频如RF信号的搅扰,搅扰的进入方法是经过电磁辐射。

  而实践上,芯片邻近的电容还有蓄能的作用,这是第二位的。你能够把总电源看作密云水库,咱们大楼内的家家户户都需求供水,这时分,水不是直接来自于水库,那样间隔太远了,等水过来,咱们现已渴的不行了。

  实践水是来自于大楼顶上的水塔,水塔其实是一个buffer的作用。假如微观来看,高频器材在作业的时分,其电流是不接连的,并且频率很高,而器材VCC到总电源有一段间隔,即使间隔不长,在频率很高的情况下,阻抗Z=i*wL R,线路的电感影响也会十分大,会导致器材在需求电流的时分,不能被及时供应。而去耦电容能够补偿此缺乏。这也是为什么许多电路板在高频器材VCC管脚处放置小电容的原因之一(在vcc引脚上一般并联一个去藕电容,这样沟通重量就从这个电容接地。)

  去耦电容的作用和原理

  装备准则如下:

  电源输入端跨接一个10~100uF的电解电容器,假如印制电路板的方位答应,选用100uF以上的电解电容器的抗搅扰作用会好。

  为每个集成电路芯片装备一个0.01uF的陶瓷电容器。如遇到印制电路板空间小而装不下时,可每4~10个芯片装备一个1~10uF钽电解电容器,这种器材的高频阻抗特别小,在500kHz~20MHz范围内阻抗小于1Ω,并且漏电流很小(0.5uA以下)。

  关于噪声才能弱、关断时电流改变大的器材和ROM、RAM等存储型器材,应在芯片的电源线(Vcc)和地线(GND)间直接接入去耦电容。

  去耦电容的引线不能过长,特别是高频旁路电容不能带引线。

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