还是那退耦电容

只看该作者 · 2010-12-7 14:47

退耦电容的作用是：在芯片的电源端对地形成一个高频通路，以便将芯片内由高频信号反映在电源端上的高频波动对地耦合，防止其传导到电源线上。这样说我理解；
但是我老是钻在自己的死胡同里：见如下图1，2，3；
我是这样理解的，我用一正弦波来等效该高频信号，如果经过图1的话输出是的高频是被滤成直流了；
图2的话就是平常电源和地端接退耦电容的接法，但是这样的输出根本还是原来的高频信号，没有效果啊；
图3就是RC滤波这样的的高频信号也有相对的衰减，也起到一定的效果；
图2和图1的比较我是这样的理解的，电源对电容的冲放电，但是图1电源电压低于电容两端的电压是本来电容也应该放电，但是由于二极管的反向截止特性，使之一直维持在该点位；但是图2就会直接回馈到电源；
图3的理解我是这样的输出的电压与输入电压幅值比为 Zc/|R-JZc|，由于Zc相对R很小，起到了衰减效果；
不知道我这样理解哪里错了，所以我就一直认为退耦电容这样放着没有什么效果，怎么也想不通；

2万 · 2010-12-7 15:44

退耦就是给高频干扰电流提供一个快速旁路，这个高频信号能快速被地给吸收掉，避免传导或辐射到其他电路部分。

这个高频干扰信号一般不会当成是连续波。

4万 · 2010-12-7 15:51

已在另帖中做答，不要一帖多发。

1万 · 2010-12-8 01:57

另外一贴好像在老乡版

只看该作者 · 2010-12-8 08:35

3# chunyang
不好意思，是我着急多发了！
能不能请问下我该怎么去仿真呢？什么仿真条件？一直很绕在这个死胡同里，。。。

只看该作者 · 2010-12-8 10:49

你把图3的R1当成信号源内阻不就明白了？另外之所以要有旁路电容就是因为电源有内阻

只看该作者 · 2010-12-8 11:29

6# sxdxy
去耦电容不是要靠近芯片么，就是怕导线上的寄生参数(我看有些资料上这么写,不知道对不对）
你说的旁路电容，把R1当成信号源内阻，这样我可以理解；但是为什么如果是理想信号源就不需要旁路电容了？如果是理想信号源，不就得自己串个电阻，RC滤波么？

3万 · 2010-12-8 12:16

7楼：
6楼说得对。
首先，理想电压源并不存在。
即使是理想电压源，电源到负载(芯片等)有一段距离，导线总有电阻和电感，对负载来说，这些导线的电阻和电感是电源的内阻。你自己也说了，“去耦电容不是要靠近芯片么，就是怕导线上的寄生参数”。
因此实际电路总是如你第三图所示，有个电阻(电感)的，只不过没有画出来，而且该电阻(电感)很小。第二图仅仅是理想情况。
至于第一图，那个电容不是退耦用，主要是在各二极管截止(关断)时由此电容向负载提供电流。

只看该作者 · 2010-12-8 13:20

8# maychang
嗯，我看很多资料都是说，去耦电容靠近芯片；有两个作用一个是蓄能，这个暂且不考虑；另外一个是防止芯片的高速开关产生的高频谐波反馈回电路，产生不良影响；故加了去耦电容；
我的理解是靠近芯片，就是尽量减少寄生参数的影响，也就是说对于该电容的最理想状况是没有寄生参数，那么就不能用"RC"模型来考虑，也是直接一个电容；又或许说这里就得理解成芯片产生的高频谐波时，理解成芯片为信号源，该信号源自生有内阻，这样就又直接可以用"RC"模型来考虑；
我心里总觉得直接理想的状态下，直接接电容也有解释的通的方法，要不然很多资料不会直接写接个电容，然是写接"RC"，后面再附上考虑到导线自身寄生参数，R可不接；
个人理解；

3万 · 2010-12-8 13:25

9楼：
“有两个作用一个是蓄能，这个暂且不考虑；另外一个是防止芯片的高速开关产生的高频谐波反馈回电路，产生不良影响”
这两个是一回事，从不同角度看问题而已。

3万 · 2010-12-8 13:27

理想电压源，就不必使用退耦电容。9楼提到的“两个作用”都由理想电压源承担。

只看该作者 · 2010-12-8 13:30

光理想的电压源好像还不行吧，还要理想的连线---没有电阻，是超导，另外还要理想的负载--纯阻性，没有C&L

只看该作者 · 2010-12-8 14:55

10# maychang
我可以这么理解么：芯片中的高频噪声是由于门电路频繁开关，所需电流忽大忽小，电源无法及时供给导致的，如果加入了电容，电容就近给予了所需电流就不会产生了高频噪声；
如果这样理解正确的话,我有新的疑问，如果芯片内部产生的高频噪声不是由于所需电流忽大忽小，电源无法及时供给产生；我们假定该噪声天然存在，那么耦合电容是不是就失去效果了，并不像有些资料上说的提供低阻抗通路，将其消除；
而其等效电路是不是如下图所示；

只看该作者 · 2010-12-9 16:30

还是没人理啊

2万 · 2010-12-9 16:52

什么叫噪声天然存在！？

不要造概念和名词。

自然存在的最重要的就是热噪声，热噪声通过这个电容是无法消除的，这个电容消除的是类似EFT的干扰电信号而已。

只看该作者 · 2010-12-10 08:36

15# yewuyi
换种说法，这个去耦电容是怎么选取容值的？根据频率吗？
如果是蓄能功能的话不是电容越大越好么？

2万 · 2010-12-10 09:18

15# yewuyi
换种说法，这个去耦电容是怎么选取容值的？根据频率吗？
如果是蓄能功能的话不是电容越大越好么？
feighh 发表于 2010-12-10 08:36

退耦电容的容值主要还是由干扰信号的频宽决定，也基本就是你所理解的频率吧。

如果是蓄能电容的话，一般还是要求大一些的，蓄能电容主要根据工作电流和对电源电压纹波的要求决定。

所以，最常见的电源端口配置至少是一个104小瓷片和一个容值比较大的电解配合使用，这就是各司其职了。

蓄能电容也不是越大越好，这需要综合考虑成本、体积、发热、漏电流、启动时的冲击电流，对电压的纹波要求等问题，

2万 · 2010-12-10 10:00

15# yewuyi
换种说法，这个去耦电容是怎么选取容值的？根据频率吗？
如果是蓄能功能的话不是电容越大越好么？
feighh 发表于 2010-12-10 08:36

退耦电容的容值主要还是由干扰信号的频宽决定，也基本就是你所理解的频率吧。

如果是蓄能电容的话，一般还是要求大一些的，蓄能电容主要根据工作电流和对电源电压纹波的要求决定。

所以，最常见的电源端口配置至少是一个104小瓷片和一个容值比较大的电解配合使用，这就是各司其职了。

蓄能电容也不是越大越好，这需要综合考虑成本、体积、发热、漏电流、启动时的冲击电流，对电压的纹波要求等问题，

只看该作者 · 2010-12-10 12:40

17# yewuyi
那照这么说，去掉干扰信号还是靠电容对地的低阻抗通路？
如果是这样就又回到我最开始的问题，想不通为什么并个电容就能直接把干扰信号去除，然不是"RC",因为我的理解是VCC,GND并个电容后的输出不还是原来的信号，就相当于电容和后面的是并联支路上的一起接在VCC,GND中，信号有干扰的话，两条并联支路都会通过不是？

2万 · 2010-12-10 14:03

17# yewuyi
那照这么说，去掉干扰信号还是靠电容对地的低阻抗通路？
如果是这样就又回到我最开始的问题，想不通为什么并个电容就能直接把干扰信号去除，然不是"RC",因为我的理解是VCC,GND并个电容后的输出不还是原 ...
feighh 发表于 2010-12-10 12:40

你已经陷入死胡同，一个很浅显的道理，俺已经不知道该怎么讲，你才能明白。

举一个不太恰当的例子帮助你理解一下：
有一个自来水网，有很多个自来水管，其中一根自来水管里面流出的是脏水，为了尽量避免这个自来水管中的脏水影响到别的水管中的干净水，所以在这个水管出水口挖了一个坑直接把这个废水排除去，这个坑就相当于那个小电容，至于废水是不是真的一点也不影响到其他水管，这要看脏水的流速和坑排水的速度，如果排的速度慢，那自然就有溢出，也就自然污染了干净水源。

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