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电容去耦原理分析(自己整理)

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一、去耦电容作用:去耦电容如同一个电池,满足驱动电路电流的变化,避免整个电路相互间的耦合干扰。
原理分析:
去耦电源一般并联在电源引脚附近,又称电源去耦电容。
若不加去耦电容,当电路中有瞬间的能量损耗时,电源需要瞬间为电路提供大的电流,瞬间将电源电压拉低,使电源端产生较大的纹波;
加上电源去耦电容后,在电路瞬间需要从电源端口需要很多电流时,电容作为一个储能元件,可以将自身的电荷释放出来,供给电路使用,使电源自身不需要瞬间提供较大的电流,导致产生较大的纹波噪声。
问题:在去耦电容为电路提供电流的瞬间,可以把电容看成一个电源装置,然而对于自身而言,都有一定的容抗,根据欧姆定理:V=Z*I, 由于电容在高频时,容抗会变大,从而导致电源噪声增大,达不到减小纹波的作用。
那么如何让电容在作为电池供电时,其自身的感抗很小,不会影响电源纹波?
(1)使电容在充电瞬间,其自身处于谐振频率点(此时感抗值最小,值为寄生电阻的值)
(2)使用贴片陶瓷电容,封装尽量要小
(3)去耦电容尽可能靠近电源引脚
(4)取其10倍频谐振点电容     
二、去耦电容为什么一般都用104 和106的容值
1nF电容的寄生电感值约为1nH,则1nF电容的谐振频率为:
  fc=1/(2π(LC)^0.5)=180Mhz
则由此可推出100nf和10uf的谐振频率为:18MHZ、1.8MHZ
而对于一般的电路设计,其频带范围介于其中,因此选用该容值的电容,可以达到更好的去耦效果。

用104 和106电容并在电源引脚处,可是在整个(1-20Mhz)频带范围内,阻抗都维持在较低的感抗。
但如果电路中有更高速的信号,需在电源引脚并联更小容值的电容,以达到高频去耦的目的。

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hunsheng3000| | 2016-9-12 15:32 | 只看该作者
挺好的  学习了

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板凳
松哥无敌| | 2016-9-13 09:23 | 只看该作者
谢谢楼主分享

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地板
userwrj| | 2016-10-21 08:44 | 只看该作者
谢谢分享

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zpx123| | 2016-10-21 11:12 | 只看该作者
1/2π  不应该是0.159嘛?怎么会有180M?

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6
zhangchuan@123|  楼主 | 2016-10-21 16:40 | 只看该作者
zpx123 发表于 2016-10-21 11:12
1/2π  不应该是0.159嘛?怎么会有180M?

1nF电容的寄生电感值约为1nH,谐振频率的计算公式为 f=1/(2π( LC)^0.5)

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7
leo100| | 2016-10-21 20:17 | 只看该作者
谢谢楼主分享

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8
llnnnl531| | 2016-11-22 15:29 | 只看该作者
谢谢分享,去耦是给电源供电,问下那旁路、耦合的作用呢?

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9
raoyouihs| | 2016-12-1 11:24 | 只看该作者
不错 学习了   一直没明白为什么这样取值

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10
zhangchuan@123|  楼主 | 2017-5-10 11:39 | 只看该作者
zpx123 发表于 2016-10-21 11:12
1/2π  不应该是0.159嘛?怎么会有180M?

fc=1/(2π(LC)^0.5)=180Mhz,不是1/(2π)

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11
zhangchuan@123|  楼主 | 2017-5-10 11:45 | 只看该作者
llnnnl531 发表于 2016-11-22 15:29
谢谢分享,去耦是给电源供电,问下那旁路、耦合的作用呢?

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;
电容耦合的作用是将交流信号从前一级传到下一级,一般情况下,小信号传输时,常用电容作为耦合元件。我对耦合电容的理解就是当前面的电路需要和后面的电路 配合使用的时候,中间加一个电容,那么这个电容就是耦合电容;

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12
zpx123| | 2017-5-25 14:17 | 只看该作者
zhangchuan@123 发表于 2017-5-10 11:45
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;
电容耦合的作用是将交流信号从前一级传到 ...

那旁路电容和去耦电容的作用的

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13
zpx123| | 2017-5-25 14:17 | 只看该作者
zhangchuan@123 发表于 2017-5-10 11:45
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;
电容耦合的作用是将交流信号从前一级传到 ...

那旁路电容和去耦电容的作用的

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14
nxdzs| | 2017-6-6 21:26 | 只看该作者
关于你的那篇去耦电容的帖子,
f=1/(2*PI*sqrt(LC)),若L=1nH,C=1nF,计算的  f=159 MHz  吧,怎么计算得到180MHz的?
我还是有点不明白,谢谢解答

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