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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 |正序浏览 |阅读模式

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本帖最后由 jimmy 于 2014-9-5 10:14 编辑 # _1 Z$ ~. w& c8 A3 e- S
$ k7 s3 ?& E- P5 R& S% O% Z
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。
0 b! L/ t: X( f" {4 D. C" i* \$ G2 T$ F- z  V
2、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。
  G/ B- n. J2 j( A, ^- r1 }" `- R: }
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。
1.4 F# D* S/ q) f- `  c) ?7 ~

- @( _* v+ P; K) I* T4 ]; V关于去耦电容蓄能作用的理解
1)6 g3 x2 z* |7 Q% N- r

+ W  n- n4 V5 ?- k) n; |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。
+ P; m6 @' a# i' m& w4 \
: `, U  N; [4 ~- C& T      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,: x" L0 W8 d0 O
     这时候,水不是直接来自于水库,那样距离太远了,8 P( ~5 |8 b' U9 ~$ u# {% {  ]6 x; Q, z
     等水过来,我们已经渴的不行了。4 {3 e/ ]8 t) R+ S5 e
     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,
6 O, R% [! k4 g& @( h3 C     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,
6 W, f5 M7 \7 s9 o" s     阻抗Z=i*wL+R,线路的电感影响也会非常大,
3 O$ h8 h" `: V+ x: ~$ J     会导致器件在需要电流的时候,不能被及时供给。" E  d' q. i% W7 C; ?
     而去耦电容可以弥补此不足。- |! O* C  O* 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。
" A% \- ~; m- E8 {+ q  G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。

4 o) [* z' }/ U9 O* z/ j
在一个大的电容上还并联一个小电容的原因
0 S5 F# W: w1 V' t( d      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# [- }% f$ {0 [9 U+ u, J

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good!顶其!  发表于 2013-4-13 09:26
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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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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
1 M! x& F' o" T! s& U7 r5 K" s  k3 K+ X
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?
& j+ {' ]' f9 Z0 {& j- l

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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?

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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?
/ ~( A) C0 V4 z5 i3 i* |4 y先滤低频,还是高频呢?

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发表于 2017-8-4 10:46 | 只看该作者
谢谢

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发表于 2017-8-4 10:45 | 只看该作者
谢谢楼主

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发表于 2017-7-24 16:57 | 只看该作者
学习一下 学习一下

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发表于 2017-7-14 13:43 | 只看该作者
好贴!学习了!

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发表于 2017-7-8 14:27 | 只看该作者
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发表于 2017-6-30 14:00 | 只看该作者
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发表于 2016-12-13 09:52 | 只看该作者
总结得几好

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发表于 2016-11-24 15:59 | 只看该作者
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发表于 2016-11-24 15:58 | 只看该作者
不错。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

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不错的分享,谢谢!

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mark,占个位置

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/ H4 F0 O; {' |7 U/ F好贴!学习了!
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