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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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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??% h8 l! g: |. Q' ?  `9 f
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:
8 J, V5 x/ |, m. r, b* Y! i, y1,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7 S- N! ^) w+ z/ y. _
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! k$ V5 p7 p8 x& J; z6 C
- T' g: z7 _, ?2 H( k; U
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
7 n, m$ {7 D1 k  r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~
6 w1 E/ G. X) k9 Z! _0 d何必要小容值的更加靠近DCDC输出呢?
& ^. s! T+ M$ W负载有关系吗?' p8 ~( o: n* H1 @* t% x4 [
请高手解答
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发表于 2009-9-1 20:08 | 只看该作者
呵呵
- H& P4 ^  S9 {) ^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?
; L( d4 m/ _* c! d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' ]1 s& I+ M$ L7 V" t0 l% X
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3 K: W: I1 B/ n- X, @, u' [3 I
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0 o8 ?* P/ x; V1 h8 `
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8 r2 C* R; S& R" L
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?
, m$ w: B( q) N/ I  J3 s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+ V1 W' _" c7 T3 e6 C% V0 s
现在的工艺中电容容值比 ..., P' D. |9 ?, a! b* n. L& M
Juger 发表于 2009-9-1 20:08
5 n" M* _% y9 q: x6 e# m- _

+ D% g8 M: p  ^& S  C最后的说法是不符合客观事实的8 E/ Q' s! ~1 a0 ?! Y; K
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9 M+ C, n$ A  ^" x& A
不过ESL的确是贴片的电容比引线电容要小很多
. ^( h9 X4 n" ^" T电容的阻抗z=zESR+i(wL-1/wc)         其中w是角频率,等于2×pi×f
7 r/ R7 n0 [- o& |# t' c# f7 m当后面的wL=1/wc的时候,电容的阻抗最小,其值等于ESR6 F1 R7 e4 y% h, f; h+ i  M0 [5 s0 {8 ?
而这个频率点就是电容的谐振频率f=[1/4*pi*pi*(LC)]1/2
9 ^; {; u& r( s* Z$ P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
( Q- R$ ^% E/ d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
" C1 |% J) \! P# \* }0 j. @不过ESL的确是贴片的电容比引线电容要小很多- g% L; c, y0 W( A( S6 Q
电容的阻抗z=zESR+i(wL-1/wc)         其中w是角频率,等于2×pi×f. `7 u/ W: a, \" ^* ]
当 ...
. p& N8 w3 K! h0 g4 p0 u- F袁荣盛 发表于 2009-9-2 10:41

1 \, v3 Q" B9 t, R4 G2 A
7 C$ k8 }* q: s/ O1 ?4 l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?
/ q0 y! l! l& s& R' ~请问有相关资料吗?
% f& J: b- D+ o- j1 N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
( D- J% X) C+ F' c* P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。
8 e8 O4 p5 ]8 s  Y; M2 E5 Q1 T- f* |6 y
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。! m/ T  U0 P" m# u

! e3 E2 z6 `; p# E  C: I$ O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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