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【讨论】滤波电容和耦合电容

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发表于 2009-8-30 21:53 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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x
1,滤波电容:看了些教程和设计指导书都是说在LAYOUT的时候要让小容值的电容要比大容值的先靠近POWER的输出口(主要指的是5V及以下的DCDC输出),这样滤波效果好,但是为什么呢?不是应该先是用大容值的大电容滤波先的吗??  t4 K- B. X) W' O: {, k
2,书上也说提供给IC电源口的电源要先经过耦合电容,之后再接入IC的电源口,那是滤波,稳压作用,那么问题是,要大容值的电容靠近IC电源口,抑或是小容值更靠近呢?为什么呢?

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 楼主| 发表于 2009-9-1 11:22 | 只看该作者
个人解答:) h4 @+ d% h4 N6 U- L
1,根据Z=1/(ωc),C容值越小,阻抗越低,高频噪声越容易走该返回路径,回到“地”。所以要小电容更靠近POWER的输出端: p( U: x- \/ J: X. C& d! M
2,大电容要更靠近IC电容口,可以使其在模式切换的时候有足够的能量维持系统的工作
9 y$ ^/ F5 n! u4 a- O0 X, Z7 M! @* l5 I- X4 N8 @5 |# B
请大家拍板
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发表于 2009-9-1 12:51 | 只看该作者
第一条的回答是不正确的1 S5 s5 B+ t" L: P! s
你可以找两个不同容值的电容看看他们的阻抗频率曲线
不問可不可行,而問如果一定要做,該怎麼做

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 楼主| 发表于 2009-9-1 19:57 | 只看该作者
如果不是阻抗问题,那么为什么需要各种大小不同容值的电容?有些电路还是推荐10nf,100nf,1000nf,10uf这样一直排下来呢~5 _7 b6 g9 e% a- p5 W2 t9 X
何必要小容值的更加靠近DCDC输出呢?0 J6 x4 [: D0 S
负载有关系吗?; L! ?' Y. Y9 x3 F3 m7 ~
请高手解答
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发表于 2009-9-1 20:08 | 只看该作者
呵呵4 U( `0 j2 x0 J" P
楼主的分析很有意思,自己写的Z=1/(ωc),C越小Z阻抗自然越大了,怎么会说阻抗越低呢?
, @% T* }. q! }. v9 M1 r3 `在频率很高和边沿斜率很高的情况下,电容不应当在看作纯粹的电容了,而是要考虑ESL和ESR的效果
/ E& Y9 _& B' i. d' o/ T4 w4 N! n现在的工艺中电容容值比较小的时候比较容易做到较小的ESL和ESR,因此在DCDC电源出口先放置小电容可以将DCDC中的高频干扰短路到地

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 楼主| 发表于 2009-9-1 21:06 | 只看该作者
感谢楼上高手指点,工作忙晕了,搞错了。呵呵# w8 q) n4 Y9 U) ^& }  z. Z
原来由于ESL和ESR的影响需要先放置小电容,而大电容的ESL和ESR因为工艺的问题会相对小电容的大,所以需要大小电容互补~~~
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 楼主| 发表于 2009-9-1 22:54 | 只看该作者
明天要查下阻抗频率曲线/ s6 }$ m$ p0 x; D0 H
因为很多时候电路都是用了人家的Reference sheet,囫囵吞枣的接受,自己没有分析注意细节的东西,出问题才研究,那就晚了
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发表于 2009-9-2 10:41 | 只看该作者
呵呵
' t1 o9 {% m, T/ v0 ]2 H! M# F6 o  A楼主的分析很有意思,自己写的Z=1/(ωc),C越小Z阻抗自然越大了,怎么会说阻抗越低呢?9 s! z5 {- G. p2 [( F- b
在频率很高和边沿斜率很高的情况下,电容不应当在看作纯粹的电容了,而是要考虑ESL和ESR的效果
! g" z# e; C4 @/ B/ q' r现在的工艺中电容容值比 ...
, e9 d- Q+ `% {3 VJuger 发表于 2009-9-1 20:08
, S6 v9 A) W8 U  q& ~) h  a9 x

) G2 Y( s5 T2 R最后的说法是不符合客观事实的
0 H- ^% {% U$ W: L  d# t小电容值的电容的ESR一般要比电解电容等大电容的ESR要大
( T: H, ]' L- [不过ESL的确是贴片的电容比引线电容要小很多) H0 _: O5 r7 Z
电容的阻抗z=zESR+i(wL-1/wc)         其中w是角频率,等于2×pi×f
- _3 u) K9 _+ T' e0 @% t6 E2 G% `8 `当后面的wL=1/wc的时候,电容的阻抗最小,其值等于ESR
6 u( L. n. Y  s  q- O4 s而这个频率点就是电容的谐振频率f=[1/4*pi*pi*(LC)]1/21 m. O$ X2 {) [9 F# N* G
可见电容的容值越小,寄生电感越小,其谐振频率就越高,越能滤除高频杂波信号
不問可不可行,而問如果一定要做,該怎麼做

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 楼主| 发表于 2009-9-3 11:14 | 只看该作者
最后的说法是不符合客观事实的
+ S% f5 r* [. k- T* {6 a% `- g2 f, o小电容值的电容的ESR一般要比电解电容等大电容的ESR要大
$ E3 o2 K9 @8 b  ?; I' H! [0 K6 v; e不过ESL的确是贴片的电容比引线电容要小很多
" e5 x8 @  R5 K" @! g电容的阻抗z=zESR+i(wL-1/wc)         其中w是角频率,等于2×pi×f
1 C% w8 G9 X: b3 M4 z' a, X- U. i当 ...
7 ~( U- L6 L5 E# R" W3 b& R袁荣盛 发表于 2009-9-2 10:41
6 |! _3 H& p' N1 G3 X! @

) Z" @$ s  l( y既然大容值电解电容的ESR既然比其他小容值的小,那么聚合物电容的ESR的大小是介于两者之间吗?
( H& x$ `8 |) ?3 i4 ]' y0 `* r* g请问有相关资料吗?
8 B, A7 B2 C; p  D/ `7 r那样以后我们分析这些问题的时候真的要从基本的入手了% ^/ E  ?& q6 m, D
找了半天,公司那些电容的承认书都是没有频率阻抗特性图的~~郁闷啊
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发表于 2009-9-4 11:29 | 只看该作者
其实在低频的时候放钱放后都没有多大的关系。  C7 f1 X5 t, c2 P+ Z4 ^6 }

" ]" H4 `2 r, L3 u3 _主要是在高速信号的时候要考虑到这个问题,上面很多都已经提到了告诉信号的问题。
7 d4 g! ~$ V1 F2 A- q' a( p
5 y" ]2 ?1 h6 `* @! B8 h5 _  w大家可以去看一下信号完整性,上面对电容的作用做了很深刻的分析。

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发表于 2009-9-7 09:16 | 只看该作者
8楼说的对 其余的不全对

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发表于 2009-11-5 16:03 | 只看该作者
去耦电容有一个概念去耦半径,电容只有放在这区域内才有作用,一般小电容谐振频率高,去耦半径比较小,所以要靠近芯片放置,而大电容谐振频率低,波长长,去耦半径较大。论坛上有关于这方面的帖子,可以找找
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