去耦,旁路,耦合
A.去藕是为保证输出端的稳定输出(主要是针对器件的工作)而设的“小水池”,在其他大电流工作时保证电源的波动范围不会影响该电路的工作;
B.旁路是把前级或电源携带的高频杂波或信号滤除;
C.藕合是在前后级间传递信号而不互相影响各级静态工作点的元件。
有源器件【有源---需要直接或间接地有电源支持供给的。无源---无需电源、能源供给就可独立工作的】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。
去耦电容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【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。】。
旁路电容实际也是去耦合的,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,依据电路分布参数,以及驱动电流的变化大小来确定。
综上,再来理解去耦电容在集成电路电源和地之间的有两个作用:一方面是本集成电路的蓄能电容,另一方面旁路掉该器件的高频噪声。就比较清楚LA
(1)每10片左右集成电路要加一片充放电电容,或1个蓄能电容,可选10μF左右。最好不用电解电容,电解电容是两层薄膜卷起来的,这种卷起来的结构在高频时表现为电感。要使用钽电容或聚碳酸酯电容。去耦电容的选用并不严格,可按C=1/F,即10MHz取0.1μF,100MHz取 0.01μF。
(2)数字电路中典型的去耦电容值是 0.1μF。这个电容的分布电感的典型值是5μH。0.1μF的去耦电容有5μH的分布电感,它的并行共振频率大约在7MHz左右,也就是说,对于10MHz以下的噪声有较好的去耦效果,对40MHz以上的噪声几乎不起作用。
1μF、10μF的电容,并行共振频率在20MHz以上,去除高频噪声的效 果要好一些。【感觉与前面有冲突,存在疑点,请高手赐教】
结论,一般来说,(1)容量为uf级的电容,象电解电容或钽电容,他的电感较大,谐振频率较小,对低频信号通过较好,而对高频信号,表现出较强的电感性,阻抗较大,同时,大电容还可以起到局部电荷池的作用,可以减少局部的干扰通过电源耦合出去;(2)容量为0.001~0.1uf的电容,一般为陶瓷电容或云母电容,电感小, 谐振频率高,对高频信号的阻抗较小,可以为高频干扰信号提供一条旁路,减少外界对该局部的耦合干扰
综合,选择钽电容和陶瓷电容做去耦电容【钽电容容量大,滤波性能好,但由于有小量的电感存在,对高频电波阻抗较大,故和陶瓷电容经常是同时使用,陶瓷电容对高频阻抗很小.】,前者大后者小。
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