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滤波电容,去耦电容,旁路电容作用。

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发表于 2012-4-4 23:23:50 | 显示全部楼层 |阅读模式

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开始不知道这几者是怎么区分的和作用。看了后明白了,初学者很有意义。



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,即便距离不长,在频率很高的情况下,阻抗Z=i*wL+R,线路的电感影响也会非常大,会导致器件在需要电流的时候,不能被及时供给。而去耦电容可以弥补此不足。这也是为什么很多电路板在高频器件VCC管脚处放置小电容的原因之一(在 VCC引脚上通常并联一个去耦电容,这样交流分量就从这个电容接地)。
2)有源器件在开关时产生的高频开关噪声将沿着电源线传播。去耦电容的主要功能就是提供一个局部的直流电源给有源器件,以减少开关噪声在板上的传播和将噪声引导到地。9 g$ P7 F2 o2 n

2. 旁路电容和去耦电容的区别
      去耦:去除在器件切换时从高频器件进入到配电网络中的RF能量。去耦电容还可以为器件供局部化的DC电压源,它在减少跨板浪涌电流方面特别有用。 & C* \9 Y  w5 ^; O
      旁路:从元件或电缆中转移出不想要的共模RF能量。这主要是通过产生AC旁路消除无意的能量进入敏感的部分,另外还可以提供基带滤波功能(带宽受限)。 9 Q! B4 p  m4 }8 Q) d! W/ _
我们经常可以看到,在电源和地之间连接着去耦电容,它有三个方面的作用:一是作为本集成电路的蓄能电容;二是滤除该器件产生的高频噪声,切断其通过供电回路进行传播的通路;三是防止电源携带的噪声对电路构成干扰。 ; x, \0 ~! U" C6 H# R) y& A/ v3 C
      在电子电路中,去耦电容和旁路电容都是起到抗干扰的作用,电容所处的位置不同,称呼就不一样了。对于同一个电路来说,旁路(bypass)电容是把输入信号中的高频噪声作为滤除对象,把前级携带的高频杂波滤除,而去耦(decoupling)电容也称退耦电容,是把输出信号的干扰作为滤除对象。% t: ]) O& q9 G
3.在一个大的电容上还并联一个小电容的原因
大电容由于容量大,所以体积一般也比较大,且通常使用多层卷绕的方式制作,这就导致了大电容 的分布电感比较大(也叫等效串联电感,英文简称ESL)。大家知道,电感对高频信号的阻抗是很大的,所以,大电容的高频性能不好。而一些小容量电容则刚刚 相反,由于容量小,因此体积可以做得很小(缩短了引线,就减小了ESL,因为一段导线也可以看成是一个电感的),而且常使用平板电容的结构,这样小容量电 容就有很小ESL这样它就具有了很好的高频性能,但由于容量小的缘故,对低频信号的阻抗大。所以,如果我们为了让低频、高频信号都可以很好的通过,就采用一个大电容再并上一个小电容的方式。常使用的小电容为 0.1uF的瓷片电容,当频率更高时,还可并联更小的电容,例如几pF,几百pF的。而在数字电路中,一般要给每个芯片的电源引脚上并联一个0.1uF的 电容到地(这个电容叫做退耦电容,当然也可以理解为电源滤波电容,越靠近芯片越好),因为在这些地方的信号主要是高频信号,使用较小的电容滤波就可以了。
 楼主| 发表于 2012-4-4 23:25:07 | 显示全部楼层
自己先顶下。
发表于 2012-4-5 09:35:59 | 显示全部楼层
我也顶下!
发表于 2012-4-17 10:06:23 | 显示全部楼层
顶一下!!!
发表于 2012-4-24 16:29:52 | 显示全部楼层
顶了。
发表于 2012-4-25 19:52:42 | 显示全部楼层
路过
发表于 2012-5-1 23:31:51 | 显示全部楼层
谢谢讲解!!
发表于 2012-5-4 23:14:04 | 显示全部楼层
duoxie
发表于 2012-5-8 09:44:12 | 显示全部楼层
谢谢楼主分享!太有用了...
发表于 2012-5-11 12:21:04 | 显示全部楼层
xue xi ~~~
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