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去耦和旁路電容

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ID:99624 發(fā)表于 2015-12-27 05:25 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
電容分基本上可為兩大類: 耦合電容,儲能電容。
去耦電容在集成電路電源和地之間的有兩個作用:
一方面是本集成電路的蓄能電容;
另一方面旁路掉該器件的高頻噪聲。
數(shù)字電路中典型的去耦電容值是0.1μF。這個電容的分布電感的典型值是5μH。0.1μF的去耦電容有5μH的分布電感,它的并行共振頻率大約在7MHz左右,也就是說,對于10MHz以下的噪聲有較好的去耦效果,對40MHz以上的噪聲幾乎不起作用。1μF、10μF的電容,并行共振頻率在20MHz以上,去除高頻噪聲的效果要好一些。每10片左右集成電路要加一片充放電電容,或1個蓄能電容,可選10μF左右。最好不用電解電容,電解電容是兩層薄膜卷起來的,這種卷起來的結(jié)構(gòu)在高頻時表現(xiàn)為電感。要使用鉭電容或聚碳酸酯電容。去耦電容的選用并不嚴(yán)格,可按C=1/F,即10MHz取0.1μF,100MHz取0.01μF。

從去耦(也叫退耦)和旁路的結(jié)果上區(qū)分為

去耦:
       電路系統(tǒng)中變化的電流對系統(tǒng)供電電源里的電源內(nèi)阻起作用,從而導(dǎo)致電源向電路輸出實際電壓產(chǎn)生抖動。
      如果從電源引出一個較小的電阻,該電阻串聯(lián)一個電容到地,該阻容節(jié)點就可以為需要退耦的電子元器件供電了。雖然該阻容節(jié)點上的電位有所下降,但在該節(jié)點上的電壓卻會趨于穩(wěn)定。這是RC積分網(wǎng)絡(luò)的典型應(yīng)用實例。該電容就是退耦電容。
      有時我們從電路上看不到這個從電源引出的小電阻,那是因為有電路板銅箔在當(dāng)作小電阻使用。因為除了到絕對0溫度時,世界上不存在真正0歐姆的電阻。
      這就是去耦。由此可見,去耦是為了盡可能的獲得穩(wěn)定的供電電壓的。主要是針對電源內(nèi)阻而設(shè)置的,如果電源內(nèi)阻為0,并且電路板銅箔電阻為0,那就真的不需要設(shè)置退耦回路了。  

旁路:
       一個待處理的信號往往因其他各種因素(典型的如干擾)或多或少會夾雜有無用的成分,如果我們在該信號上并聯(lián)一個適當(dāng)?shù)碾娙萜鞯降兀敲淳湍軌嚎s比該有用信號的頻率高的信號,而對該有用信號不壓縮或壓縮的少些。這樣,有用的信號順利通過,而無用的高頻信號卻被“旁路”到地了。這就是旁路名稱的由來。
      那么比該有用信號的頻率低的信號難道就不需要旁路(壓縮)了嗎?是這樣的。
      1.可用串聯(lián)電容將有用信號耦合到后級,較低頻率的信號不容易通過該串聯(lián)電容,到后級時再旁路。
      2.較低頻率的信號不容易干擾較高頻率有用的信號(需要電容旁路的無用信號頻率更高)。我們只是聽說過調(diào)制信號可調(diào)制載波信號,而不是載波信號去調(diào)制調(diào)制信號。
      由此可見,旁路是針對待處理的信號的(去耦是針對供電電源的)。


電容分基本上可為兩大類: 耦合電容,儲能電容。
去耦電容在集成電路電源和地之間的有兩個作用:
一方面是本集成電路的蓄能電容;
另一方面旁路掉該器件的高頻噪聲。
數(shù)字電路中典型的去耦電容值是0.1μF。這個電容的分布電感的典型值是5μH。0.1μF

的去耦電容有5μH的分布電感,它的并行共振頻率大約在7MHz左右,也就是說,對于

10MHz以下的噪聲有較好的去耦效果,對40MHz以上的噪聲幾乎不起作用。1μF、10μF的

電容,并行共振頻率在20MHz以上,去除高頻噪聲的效果要好一些。每10片左右集成電路

要加一片充放電電容,或1個蓄能電容,可選10μF左右。最好不用電解電容,電解電容

是兩層薄膜卷起來的,這種卷起來的結(jié)構(gòu)在高頻時表現(xiàn)為電感。要使用鉭電容或聚碳酸

酯電容。去耦電容的選用并不嚴(yán)格,可按C=1/F,即10MHz取0.1μF,100MHz取0.01μF。

從去耦(也叫退耦)和旁路的結(jié)果上區(qū)分為

去耦:
      電路系統(tǒng)中變化的電流對系統(tǒng)供電電源里的電源內(nèi)阻起作用,從而導(dǎo)致電源向電

路輸出實際電壓產(chǎn)生抖動。
      如果從電源引出一個較小的電阻,該電阻串聯(lián)一個電容到地,該阻容節(jié)點就可以

為需要退耦的電子元器件供電了。雖然該阻容節(jié)點上的電位有所下降,但在該節(jié)點上的

電壓卻會趨于穩(wěn)定。這是RC積分網(wǎng)絡(luò)的典型應(yīng)用實例。該電容就是退耦電容。
      有時我們從電路上看不到這個從電源引出的小電阻,那是因為有電路板銅箔在當(dāng)

作小電阻使用。因為除了到絕對0溫度時,世界上不存在真正0歐姆的電阻。
      這就是去耦。由此可見,去耦是為了盡可能的獲得穩(wěn)定的供電電壓的。主要是針

對電源內(nèi)阻而設(shè)置的,如果電源內(nèi)阻為0,并且電路板銅箔電阻為0,那就真的不需要設(shè)

置退耦回路了。  


旁路:
      一個待處理的信號往往因其他各種因素(典型的如干擾)或多或少會夾雜有無用

的成分,如果我們在該信號上并聯(lián)一個適當(dāng)?shù)碾娙萜鞯降兀敲淳湍軌嚎s比該有用信號

的頻率高的信號,而對該有用信號不壓縮或壓縮的少些。這樣,有用的信號順利通過,

而無用的高頻信號卻被“旁路”到地了。這就是旁路名稱的由來。
      那么比該有用信號的頻率低的信號難道就不需要旁路(壓縮)了嗎?是這樣的。
      1.可用串聯(lián)電容將有用信號耦合到后級,較低頻率的信號不容易通過該串聯(lián)電容

,到后級時再旁路。
      2.較低頻率的信號不容易干擾較高頻率有用的信號(需要電容旁路的無用信號頻

率更高)。我們只是聽說過調(diào)制信號可調(diào)制載波信號,而不是載波信號去調(diào)制調(diào)制信號


      由此可見,旁路是針對待處理的信號的(去耦是針對供電電源的)。

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