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滤波电容,去耦电容,旁路电容的区别
lionwq | 2008-01-08 12:28:33    阅读:7717   发布文章

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藕电容,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

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提供局部化的DC电压源,它在减少跨板浪涌电流方面特别有用。
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)。

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。

     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。

去耦

在直流电源回路中,负载的变化会引起电源噪声。例如在数字电路中,当电路从一个状态转换为另一种状态时,就会在电源线上产生一个很大的尖峰电流,形成瞬变的噪声电压。配置去耦电容可以抑制因负载变化而产生的噪声,是印制电路板的可靠性设计的一种常规做法,配置原则如下: 

●电源输入端跨接一个10~100uF的电解电容器,如果印制电路板的位置允许,采用100uF以上的电解电容器的抗干扰效果会更好。

●为每个集成电路芯片配置一个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个芯片配置一个1~10uF钽电解电容器,这种器件的高频阻抗特别小,在500kHz~20MHz范围内阻抗小于1Ω,而且漏电流很小(0.5uA以下)。

●对于噪声能力弱、关断时电流变化大的器件和ROM、RAM等存储型器件,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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