分类: 嵌入式
2010-01-09 20:36:39
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。
每秒变化小于1000次的交流电称为低频电流,大于10000次的称为高频电流,而射频就是这样一种高频电
流。
EMI(电磁辐射)=传导干扰(conduction)+辐射干扰(emission)
conduction: PCB上存在数字\\模拟区域, 高频\\低频区域等不同的区域和平面, 如果分割不当则很
容易相互干扰, 即传导干扰(conduction).
emission: 由傅立叶 变换可看出,信号上升越快, 高次谐波的幅度越大, MAXWELL方程组看知,这些
交流高次谐波会在临近的线上产生交变电流. 甚至通过空间寄生电容直接辐射到另外的导体,所以这些高
次谐波就是造成辐射干扰(emission)的主要因素; (说的简单点,就是信号上升越快,信号越完整,信号
品质越好,但是对于emi不好)
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 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。
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。
单位换算:
1F == 10^6uF
1uF == 10^3 nF == 10^6 pF
1F=1000mF
1mF=1000uF
1uF=1000 nF
1nF=1000 pF
标注:
105 = 10*10^5 = 1uF
104 = 10*10^4 = 0.1uF = 100nF
103 = 10*10^3 = 0.01uF
102 = 10*10^2 = 0.001uF = 1000pF