你的位置:首頁 > EMC安規(guī) > 正文
EMC設(shè)計(jì)必讀:去耦電容和旁路電容的深度解讀
發(fā)布時(shí)間:2014-06-20 責(zé)任編輯:xueqi
【導(dǎo)讀】本文詳細(xì)解釋了去耦電容和旁路電容的概念和作用,并對其使用進(jìn)行了分析,對電路板級EMC設(shè)計(jì)很有幫助。
旁路電容不是理論概念,而是一個(gè)經(jīng)常使用的實(shí)用方法,在50 - 60年代,這個(gè)詞也就有它特有的含義,現(xiàn)在已不多用。電子管或者晶體管是需要偏置的,就是決定工作點(diǎn)的直流供電條件。例如電子管的柵極相對于陰極往往要求 加有負(fù)壓,為了在一個(gè)直流電源下工作,就在陰極對地串接一個(gè)電阻,利用板流形成陰極的對地正電位,而柵極直流接地,這種偏置技術(shù)叫做“自偏”,但是對(交流)信號而言,這同時(shí)又是一個(gè)負(fù)反饋,為了消除這個(gè)影響,就在這個(gè)電阻上并聯(lián)一個(gè)足夠大的點(diǎn)容,這就叫旁路電容。后來也有的資料把它引申使用于類似情況。
去耦電容在集成電路電源和地之間的有兩個(gè)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(gè)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(gè)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(shí)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。
一般來說,容量為uf級的電容,象電解電容或鉭電容,他的電感較大,諧振頻率較小,對低頻信號通過較好,而對高頻信號,表現(xiàn)出 較強(qiáng)的電感性,阻抗較大,同時(shí),大電容還可以起到局部電荷池的作用,可以減少局部的干擾通過電源耦合出去;容量為0.001~0.1uf的電容,一般為陶 瓷電容或云母電容,電感小,諧振頻率高,對高頻信號的阻抗較小,可以為高頻干擾信號提供一條旁路,減少外界對該局部的耦合干擾。
旁路是把前級或電源攜帶的高頻雜波或信號濾除;去藕是為保正輸出端的穩(wěn)定輸出(主要是針對器件的工作)而設(shè)的“小水塘”,在其他大電流工作時(shí)保證電源的波動(dòng)范圍不會影響該電路的工作;補(bǔ)充一點(diǎn)就是所謂的藕合:是在前后級間傳遞信號而不互相影響各級靜態(tài)工作點(diǎn)的元件。
有源器件在開關(guān)時(shí)產(chǎn)生的高頻開關(guān)噪聲將沿著電源線傳播。去耦電容的主要功能就是提供一個(gè)局部的直流電源給有源器件,以減少開關(guān)噪聲在板上的傳播和將噪聲引導(dǎo)到地。
從電路來說,總是存在驅(qū)動(dòng)的源和被驅(qū)動(dòng)的負(fù)載。如果負(fù)載電容比較大,驅(qū)動(dòng)電路要把電容充電、放電,才能完成信號的跳變,在上升沿比較陡峭的時(shí)候,電流比 較大,這樣驅(qū)動(dòng)的電流就會吸收很大的電源電流,由于電路中的電感,電阻(特別是芯片管腳上的電感,會產(chǎn)生反彈),這種電流相對于正常情況來說實(shí)際上就是一 種噪聲,會影響前級的正常工作。這就是耦合。
去耦電容就是起到一個(gè)電池的作用,滿足驅(qū)動(dòng)電路電流的變化,避免相互間的耦合干擾。
旁路電容實(shí)際也是去耦合的,只是旁路電容一般是指高頻旁路,也就是給高頻的開關(guān)噪聲提高一條低阻抗泄防途徑。高頻旁路電容一般比較小,根據(jù)諧振頻率一般是 0.1u,0.01u等,而去耦合電容一般比較大,是10u或者更大,依據(jù)電路中分布參數(shù),以及驅(qū)動(dòng)電流的變化大小來確定。
特別推薦
- 智能設(shè)備的“耳朵”:MEMS麥克風(fēng)技術(shù)與選型指南
- 南芯科技SC6258XQ發(fā)布:以ASIL-D安全等級重新定義車載MCU供電
- 破解光纖資源瓶頸:Coherent高意推出業(yè)界首款雙激光100G ZR相干光模塊
- 如何選擇蜂鳴器?壓電與電磁的全面對比
- 投影光源技術(shù)革新:艾邁斯歐司朗推出首款單源集成激光器PLPM7_455QA
技術(shù)文章更多>>
- 投影光源技術(shù)革新:艾邁斯歐司朗推出首款單源集成激光器PLPM7_455QA
- 如何選擇蜂鳴器?壓電與電磁的全面對比
- 神眸進(jìn)駐全球首家人工智能6S店,共創(chuàng)智能守護(hù)新未來
- 智能設(shè)備的“耳朵”:MEMS麥克風(fēng)技術(shù)與選型指南
- 振動(dòng)器核心技術(shù)突破:國產(chǎn)驅(qū)動(dòng)IC的挑戰(zhàn)與機(jī)遇
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
介質(zhì)電容
介質(zhì)諧振器
金屬膜電阻
晶體濾波器
晶體諧振器
晶體振蕩器
晶閘管
精密電阻
精密工具
景佑能源
聚合物電容
君耀電子
開發(fā)工具
開關(guān)
開關(guān)電源
開關(guān)電源電路
開關(guān)二極管
開關(guān)三極管
科通
可變電容
可調(diào)電感
可控硅
空心線圈
控制變壓器
控制模塊
藍(lán)牙
藍(lán)牙4.0
藍(lán)牙模塊
浪涌保護(hù)器
雷度電子