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电路分析之对于旁路电容和去耦电容的理解

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Roses|  楼主 | 2017-12-16 10:57 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
电路分析之对于旁路电容和去耦电容的理解

   电路中除了电阻使用频率最高以为,就属电容使用频繁了,我们经常在设计时会碰到旁路电容和去耦电容,究竟怎么定义区分使用理解旁路电容和去耦电容呢?
首先,来看看定义和区别
旁路(bypass)电容:把输入信号中的高频成分做为滤除对象。
去耦(decoupling)电容:又称退耦电容,把输出信号的干扰做为滤除对象。
旁路电容和去耦电容都起到抗干扰的作用,电容所处的位置不同,称呼就不一样了。

去耦电容主要有2个作用:

  (1)去除高频信号干扰;

  (2)蓄能作用;(而实际上,芯片附近的电容还有蓄能的作用,这是第二位的)

  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。)

  所谓的藕合:是在前后级间传递信号而不互相影响各级静态工作点的元件 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。 从电路来说,总是存在驱动的源和被驱动的负载。如果负载电容比较大,驱动电路要把电容充电、放电,才能完成信号的跳变,在上升沿比较陡峭的时候,电流比较大,这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流,由于电路中的电感,电阻(特别是芯片管脚上的电感,会产生反弹),这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声,会影响前级的正常工作。这就是耦合。 去耦电容就是起到一个电池的作用,满足驱动电路电流的变化,避免相互间的耦合干扰。

为什么用的是0.1uf 大小的电容,这个值有没有要求?
  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。
 去耦电容在集成电路电源和地之间有两个作用:一方面是本集成电路的蓄能电容,另一方面旁路掉该器件的高频噪声。数字电路中典型的去耦电容值是 0.1μF。这个电容的分布电感的典型值是5μH。0.1μF的去耦电容有5nH的分布电感,它的并行共振频率大约在7MHz左右,计算方法为

也就是说,对于10MHz以下的噪声有较好的去耦 效果,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2MHz以上,去除高频噪声的效果要好一些。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。最好不用电解电容,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。要使用钽电 容或聚碳酸酯电容。去耦电容的选用并不严格,其电容值可按C=1/F来计算,即10MHz取0.1μF,100MHz取0.01μF。




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沙发
usysm| | 2017-12-16 22:04 | 只看该作者
去耦电容在集成电路电源和地之间

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板凳
typeof| | 2017-12-16 22:07 | 只看该作者
数字电路中典型的去耦电容值是0.1μF

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地板
yujielun| | 2017-12-16 22:07 | 只看该作者
滤波电容、去耦电容、旁路电容的作用滤波电容用在电源整流电路中

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5
htmlme| | 2017-12-16 22:07 | 只看该作者
混有高频电流和低频电流的交流电中的高频成分旁路滤掉的电容,称做“旁路电容”

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6
pklong| | 2017-12-16 22:08 | 只看该作者
旁路电容是把输入信号中的干扰作为滤除对象

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7
touser| | 2017-12-16 22:08 | 只看该作者
旁路电容的主要功能是产生一个交流分路

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8
myiclife| | 2017-12-16 22:08 | 只看该作者
.1µF的去耦电容有5µH的分布电感

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9
uytyu| | 2017-12-16 22:09 | 只看该作者
通常并联一只旁路电容,提供有用信号的通路

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10
iyoum| | 2017-12-16 22:09 | 只看该作者
比较简单的理解,去耦电容是消除(滤除)对电源造成的污染,每一级放大,从电源取得能量的同时,就会造成电源的“不纯净”,加个电容“中和中和”,防止对其他级的干扰

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11
wwppd| | 2017-12-16 22:10 | 只看该作者
旁路只有一个电路,去耦的电路分几部分,目的是让某部分的杂讯不传到其它部分。

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12
usysm| | 2017-12-16 22:10 | 只看该作者
一方面是本集成电路的蓄能电容,另一方面旁路掉该器件的高频噪声。

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13
typeof| | 2017-12-16 22:10 | 只看该作者
旁路电容就是针对高频来的,也就是利用了电容的频率阻抗特性。

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yujielun| | 2017-12-16 22:10 | 只看该作者
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。

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15
htmlme| | 2017-12-16 22:10 | 只看该作者
去耦电容和旁路电容都是起到抗干扰的作用

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touser| | 2017-12-16 22:10 | 只看该作者
通常铝电解电容和钽电 容比较适合作旁路电容

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pklong| | 2017-12-16 22:10 | 只看该作者
旁路电容就是针对高频来的,也就是利用了电容的频率阻抗特性。

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18
myiclife| | 2017-12-16 22:10 | 只看该作者
1µF、10µF的电容,并行共振频率在20MHz以上,去除高频噪声的效果要好一些。

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19
uytyu| | 2017-12-16 22:10 | 只看该作者
去耦电容,是用来防止两级或多级放大电路之间有害耦合用的

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iyoum| | 2017-12-16 22:10 | 只看该作者
路电容,主要用来消除因直流负反馈而造成交流放大倍数的减小,或者因直流需要设立电阻,而交流又不需要这个电阻,就在电阻上弄个电容

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