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2010-12-23 21:27:06

    去藕电容和旁路电容的作用有什么区别?

    旁路电容的主要功能是产生一个交流分路,从而消去进入易感区的那些不需要的能量。旁路电容一般作为高频旁路器件来减小对电源模块的瞬态电流需求。通常铝电解电容和钽电容比较适合作旁路电容,其电容值取决于PCB板上的瞬态电流需求,一般在10至470μF范围内。若PCB板上有许多集成电路、高速开关电路和具有长引线的电源,则应选择大容量的电容。

    去耦电容 
    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。 实际上,旁路电容和去耦电容都应该尽可能放在靠近电源输入处以帮助滤除高频噪声。去耦电容的取值大约是旁路电容的1/100到1/1000。为了得到更好的EMC特性,去耦电容还 应尽可能地靠近每个集成块(IC),因为布线阻抗将减小去耦电容的效力。 陶瓷电容常被用来去耦,其值决定于最快信号的上升时间和下降时间。例如,对一个 33MHz的时钟信号,可使用4.7nF到100nF的电容;对一个100MHz时钟信号,可使用10nF的电容。 选择去耦电容时,除了考虑电容值外,ESR值也会影响去耦能力。为了去耦,应该选 择ESR值低于1欧姆的电容。

    两者的区别:
    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。
    去藕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。 旁路电容实际也是去藕合的,只是旁路电容一般是指高频旁路,也就是给高频的开关噪声提高一条低阻抗泄防途径。高频旁路电容一般比较小,根据谐振频率一般是0.1u,0.01u等,而去耦合电容一般比较大,是10u或者更大,依据电路中分布参数,以及驱动电流的变化大小来确定。
    旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象,而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象,防止干扰信号返回电源。这应该是他们的本质区别

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    在一般的设计中提到电源去耦通常用0.1uF和10uF、2.2uF、47uF,在实际应用中怎么选择?根据不同电源输出还是后续电路呢?
    通常情况下,并联两个电容就已经足够了,但对一些电路加上更多的并联电容效果可能会更好。并联不同电容值的电容能确保在一个较宽的频率范围内都得到一个很低的交流阻抗。在运放的电源抑制(PSR)能力下降的频率范围内,电源旁路尤其重要。电容能够补偿放大器PSR的下降。在很宽的频率范围内,这条低阻通路都能确保噪声不会进入芯片。在较低的频率下,较大的电容能提供一条到地的低阻通路。一旦那些电容达到自谐振频率,其电容特性消失,转而变成具有电感特性的元件。这就是为什么使用多个电容并联的主要原因,它们能够在很宽的频率范围内保持一个较低的交流阻抗。

电路中,将0.1uf和10uf的电容并起来使用,有什么作用?
芯片供电要求电源稳定,而实际电源并不稳定,夹杂高频以及低频干扰.实际电容与理想电容有很大差别,同时具有RLC三性。10uf电容对于滤除低频干扰有较好作用,但对于高频干扰,电容呈现感性,阻抗很大,无法有效滤除,因此再并一个0.1uf的电容滤除高频分量。
如果你的设计要求不高,也没必要完全遵照此规则
电容容量越大、信号频率越大,电容呈现的交流阻抗越小。
电源(或者信号)或多或少都会叠加一些交流的高频和低频信号,这些交流信号对系统来说是不利的。电容并联放在IC电源脚到地,一般是为了滤除那些对系统不利的交流信号。10uf的电容和0.1uf一起上是为了使电源(或者是信号)对地的交流阻抗在很宽的频率范围内都很小,这样交流成分能可以被滤除得更干净。
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