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大家一起学元器件知识(2) - 关于滤波电容、去耦电容、旁路电容的区别

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发表于 2008-4-9 21:40 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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本帖最后由 jimmy 于 2014-9-5 10:14 编辑 / Q4 X2 L% ^9 r
% j; u! m/ n% j0 R$ A
1、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。
* Y/ S# L: u4 W" |! Q# q$ I
. e+ i" @) J5 Q# K6 c( O2、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。
3 ^2 U6 {/ s* P) g" t7 n# s: t6 h; [4 }+ B% p7 l
3、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.' d/ R7 \7 E$ k# a) m3 I! d3 \' _
, m$ E' i0 Y+ z: ~
关于去耦电容蓄能作用的理解
1)
4 J, J6 o$ l$ F7 Q' L4 [. d
& z! ^6 i/ k) C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。
; A3 ~$ X+ L% }$ @0 K0 z
% o; `( }9 H: t* y& s      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,
2 Y2 ^8 a) ~' Z5 ^     这时候,水不是直接来自于水库,那样距离太远了,, H+ |  @! G; }9 W
     等水过来,我们已经渴的不行了。
8 j! e( D- W' S  \/ k$ W     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,
2 D' Z& q/ F8 U' v' ]     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,
+ f5 k( L3 `6 S+ J1 x     阻抗Z=i*wL+R,线路的电感影响也会非常大,5 N$ y0 s. O3 \. j' w
     会导致器件在需要电流的时候,不能被及时供给。5 X- D- [2 ?( t. q
     而去耦电容可以弥补此不足。
1 W: J. @2 j* x, q5 Y+ ~2 C     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。 ' p) g  I$ A" a
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。

. F2 H* h' `  ?
在一个大的电容上还并联一个小电容的原因
3 E1 E0 A" _. ?0 L: i      大电容由于容量大,所以体积一般也比较大,且通常使用多层卷绕的方式制作,这就导致了大电容 的分布电感比较大(也叫等效串联电感,英文简称ESL)。大家知道,电感对高频信号的阻抗是很大的,所以,大电容的高频性能不好。而一些小容量电容则刚刚 相反,由于容量小,因此体积可以做得很小(缩短了引线,就减小了ESL,因为一段导线也可以看成是一个电感的),而且常使用平板电容的结构,这样小容量电 容就有很小ESL这样它就具有了很好的高频性能,但由于容量小的缘故,对低频信号的阻抗大。所以,如果我们为了让低频、高频信号都可以很好的通过,就采用 一个大电容再并上一个小电容的方式。常使用的小电容为 0.1uF的瓷片电容,当频率更高时,还可并联更小的电容,例如几pF,几百pF的。而在数字电路中,一般要给每个芯片的电源引脚上并联一个0.1uF的 电容到地(这个电容叫做退耦电容,当然也可以理解为电源滤波电容,越靠近芯片越好),因为在这些地方的信号主要是高频信号,使用较小的电容滤波就可以了
5 X  y( t" i+ ?5 y* t; R4 T

点评

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good!顶其!  发表于 2013-4-13 09:26
支持!: 5
支持  发表于 2013-4-13 09:14
支持!: 5
NB  发表于 2012-11-9 13:41
非常专业,谢谢楼主  发表于 2012-11-2 10:21

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  • TA的每日心情
    奋斗
    2021-1-8 15:35
  • 签到天数: 3 天

    [LV.2]偶尔看看I

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    发表于 2014-11-21 09:33 | 只看该作者
    本帖最后由 jccj_wan 于 2014-11-21 09:37 编辑 % x; G/ u% s( R

    / i" |, e$ [3 G( M我有个问题请教下,图中的三个电容是用作滤波用的,放置的离电源芯片远点没关系吗?再就是如果这个被滤波的12V继续分支下去,再接一个电源芯片是不是就不需要再放置这几个电容了?只是看别人设计都是放了的,也不知道什么原理。还是跟水塔的原理一样,储能?电源芯片输入端也是需要电容来储能的?
    + _" G: L* t; F6 ?2 V( J

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    该用户从未签到

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    发表于 2015-5-22 21:23 来自手机 | 只看该作者
    jimmy: 模拟视频输出端口我串接了22uF电容,解决芯片视频端口被击穿问题。如果按容抗计算是否是串接电容越大越好?

    该用户从未签到

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    发表于 2013-12-12 09:26 | 只看该作者
    实际在做PCB的时候,滤波电容的摆放顺序是不是也有一定的要求呢?
    , _/ |2 T  ]( K6 v6 X5 n先滤低频,还是高频呢?

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    2#
    发表于 2008-4-10 08:11 | 只看该作者
    说的不错!谢谢!在多些实例就更好了

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    3#
    发表于 2008-4-10 11:07 | 只看该作者
    我来顶哈

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    4#
    发表于 2008-4-10 15:12 | 只看该作者
    好贴!学习了!

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    5#
    发表于 2008-4-10 21:22 | 只看该作者
    好帖,呵呵.学到知识了,

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    6#
    发表于 2008-4-20 17:19 | 只看该作者
    好贴!学习了!

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    7#
    发表于 2008-4-21 09:24 | 只看该作者
    清晰明了

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    8#
    发表于 2008-4-21 09:25 | 只看该作者
    谢谢楼主,挺有用

    该用户从未签到

    9#
    发表于 2008-4-22 10:44 | 只看该作者
    剖析的不错!!!

    该用户从未签到

    10#
    发表于 2008-5-12 15:36 | 只看该作者
    It's very useful for me ,thanks a lot.

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    11#
    发表于 2008-5-12 20:44 | 只看该作者
    终于明了了

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    12#
    发表于 2008-5-13 22:40 | 只看该作者
    学习一下

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    13#
    发表于 2008-5-15 09:53 | 只看该作者
    wo 我要从0开始

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    14#
    发表于 2008-5-23 11:56 | 只看该作者
    一遍遍的看- _' q* D  }' O6 q. q" h
    最終會有質的飛躍
    8 e' s. h* h+ D# s: ?2 D我堅信

    该用户从未签到

    15#
    发表于 2008-5-27 09:52 | 只看该作者
    粗入細出
    / s; \1 q/ [' Z4 E言簡意賅
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