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耦合电容和去耦电容

问题:电容器的去耦和旁路是否都过滤高频干扰,去耦是在输出端,旁路是在输入端,能否结合实际电路详细说明

将1~10放置在电路板的电源接入端μF过滤低频噪声的电容器;在电路板上的电源和地线之间放置0.01~0.1μF过滤高频噪声的电容器。

答:在电路方面,总有驱动源和被驱动负载。如果负载电容器相对较大,驱动电路应充放电,以完成信号跳转。当上升边缘陡峭时,电流相对较大,因此驱动电流会吸收大量的电源电流。由于电路中的电感和电阻(特别是芯片管脚上的电感会反弹),这种电流实际上是与正常情况相比的一种 噪声会影响前级的正常工作,即耦合。去耦电容是为了满足驱动电路电流的变化,避免相互耦合干扰。

旁路电容器实际上是去耦合的,但旁路电容器一般是指高频旁路,即提高高频开关噪声的低阻抗泄漏方式。高频旁路电容器一般相对较小,根据谐振频率一般为0.1u,0.01u等等,去耦电容一般比较大,是10u或更大,根据电路中的分布参数和驱动电流的变化来确定。

去 耦合和旁路可视为滤波。去耦电容相当于电池,避免电压因电流突变而下降,相当于滤波。根据电流的大小、预期的纹波大小和工作时间,具体容值可以 计算大小。去耦电容器一般都很大,对噪音频率较高,基本无效。旁路电容是针对高频的,即利用电容的频率阻抗特性。电容一般都可以看成一个RLC串联模型。当电容器的阻抗等于某个频率时,会发生谐振ESR。如果你看电容器的频率阻抗曲线图,你会发现它通常是V形曲线。具体曲线与电容器的介质有关,因此在选择旁路电容器时也要考虑电容器的介质,一种比较安全的方法是多几个电容器。

去耦电容器在集成电路电源和地面之间有两个功能:一方面是集成电路的蓄能电容器,另一方面是设备的高频噪声。典型的数字电路去耦电容值为0.1μF。该电容分布电感的典型值为5μH。0.1μF去耦电容为5μH其并行共振频率约为7MHz也就是说,对于10,MHz以下噪声具有良好的去耦效果,对40MHz上述噪声几乎无效。1μF、10μF并行共振频率为20MHz以上,去除高频噪声的效果更好。每10片左右的集成电路应增加一个充放电电容器或一个蓄能电容器,可选10个μF左右。最好不要使用电解电容器。电解电容器由两层薄膜卷起。这种卷起结构在高频时表现为电感。使用钽电容器或聚碳酸酯电容器。去耦电容器的选择不严格,可按C=1/F,即10MHz取0.1μF,100MHz取0.01μF。

一般来说,容量是uF等级电容器,如电解电容器或钽电容器,具有较大的电感和较小的谐振频率,通过较好的低频信号,对高频信号具有较强的电感性和较大的阻抗性。同时,大电容器还可以起到局部电荷池的作用,通过电源耦合可以减少局部干扰;容量为0.001~0.1uf陶瓷电容器或云母电容器,电感小,谐振频率高,对高频信号阻抗小,可为高频干扰信号提供旁路,减少局部耦合干扰。

在电子电路中,去耦电容和旁路电容起到抗干扰的作用,电容的位置不同,名称也不同。对于同一电路,

去耦电容器经常连接到供电电源和地面之间,有三个功能:一是作为集成电路的蓄能电容器;二是过滤设备产生的高频噪声,切断通过供电电路传输的电路;三是防止电源携带的噪声干扰电路。

旁路是过滤前级或电源携带的高频杂波或信号;去耦是确保输出端稳定输出(主要用于设备工作)的小池塘,确保电源波动范围不影响其他大电流工作中的电路工作;补充是所谓的耦合:在前后级间传输信号而不影响各级静态工作点。

有源设备在开关过程中产生的高频开关噪声将沿电源线传播。去耦电容器的主要功能是向有源设备提供局部直流电源,以减少开关噪声在板上的传播,并引导噪声到地。

我来总结一下,旁路实际上是为高频干扰提供一种能量释放的方式,不同的容量值可以针对不同的频率干扰。因此,大贴片和小贴片通常并联使用。对于相同容的电容,其Q值会影响旁路时高频干扰释放路径的阻抗,直接影响旁路的效果。对于旁路来说,希望在旁路作用时,电容的等效阻抗越小越好,这样更利于能量的排泄。

标签: 解码器的耦合电容可以去掉吗

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