耦合电容、滤波电容、去耦电容、旁路电容

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去耦电容、旁路电容、滤波电容的选择和区别

去耦电容、旁路电容、滤波电容的选择和区别

区别去耦电容去除在期间切换时从⾼高配到配电⽹网中的RF能量量储能作⽤用,供局部化的直流电源,减少跨板浪涌电流在VCC 引脚通常并联⼀一个去耦电容,电容同交隔直将交流分量量从这个电容接地有源器器件在开关时产⽣生的⾼高频开关噪声江燕电源线传播,去耦电容就是提供⼀一个局部的直流给有源器器件,减少开关噪声在板上的传播并且能将噪声引导到地。

如果主要是为了了增加电源和地的交流耦合,减少交流信号对电源的影响,就可以称为去耦电容;旁路路电容从元件或电缆中转移出不不想要的共模 RF 能量量。

这主要是通过产⽣生 AC 旁路路消除⽆无意的能量量进⼊入敏敏感的部分,另外还可以提供基带滤波功能(带宽受限)。

在电路路中,如果电容起的主要作⽤用是给交流信号提供低阻抗的通路路,就称为旁路路电容;电⼦子电路路中,去耦电容和旁路路电容都是起到抗⼲干扰的作⽤用,电容所处的位置不不同,称呼就不不⼀一样了了。

对于同⼀一个电路路来说,旁路路(bypass)电容是把输⼊入信号中的⾼高频噪声作为滤除对象,把前级携带的⾼高频杂波滤除,⽽而去耦 (decoupling)电容也称退耦电容,是把输出信号的⼲干扰作为滤除对象。

滤波电容选择经过整流桥以后的是脉动直流,波动⽅方位很⼤大,后⾯面⼀一般⽤用⼤大⼩小两个电容⼤大电容⽤用来稳定输出,因为电容两端电压不不能突变,可以使输出平滑,⼩小电容⽤用来滤除⾼高频⼲干扰,使输出电压纯净,电容越⼩小,谐振频率越⾼高,可滤除的⼲干扰频率越⾼高容量量的选择⼤大电容,负载越重,吸收电流的能⼒力力越强,这个⼤大电容的容量量就要越⼤大⼩小电容,凭经验,⼀一般104 即可1、电容对地滤波,需要⼀一个较⼩小的电容并联对地,对⾼高频信号提供了了⼀一个对地通路路。

2、电源滤波中电容对地脚要尽可能靠近地。

3、理理论上说电源滤波⽤用电容越⼤大越好,⼀一般⼤大电容滤低频波,⼩小电容滤⾼高频波。

4、可靠的做法是将⼀一⼤大⼀一⼩小两个电容并联,⼀一般要求相差两个数量量级以上,以获得更更⼤大的滤波频段.滤波电容电源和地直接连接去耦电容1.为本集成电路路蓄能电容2.滤除该期间产⽣生的⾼高频噪声,切断其通过供电回路路进⾏行行传播的通路路3.防⽌止电源携带的噪声对电路路构成⼲干扰滤波电容的选⽤用原则在电源设计中,滤波电容的选取原则是: C≥2.5T/R其中: C 为滤波电容,单位为UF; T 为频率, 单位为Hz,R 为负载电阻,单位为Ω当然,这只是⼀一般的选⽤用原则,在实际的应⽤用中,如条件(空间和成本)允许,都选取C≥5T/R.PCB制版电容的选择⼀一般的10PF 左右的电容⽤用来滤除⾼高频的⼲干扰信号,0.1UF 左右的⽤用来滤除低频的纹波⼲干扰,还可以起到稳压的作⽤用。

旁路电容和去耦电容

旁路电容和去耦电容

旁路电容和去耦电容一、引言旁路电容和去耦电容是电子电路中常见的两种电容器应用。

它们在不同的场景下起到了重要的作用。

本文将从定义、原理、应用以及选型等方面对旁路电容和去耦电容进行详细介绍。

二、旁路电容1. 定义旁路电容,又称旁路电容器,是指将电容器连接在电路中,以提供低阻抗路径来滤除高频噪声的装置。

其作用是将高频信号引到地,使其不进入到灵敏的电路中,从而保证电路的正常工作。

2. 原理旁路电容的原理是利用电容器的阻抗与频率成反比的特性。

在高频信号下,电容器的阻抗较小,相当于一个短路,因此高频信号会优先通过电容器,而不会进入到灵敏的电路中。

而在低频信号下,电容器的阻抗较大,相当于一个开路,所以低频信号可以绕过电容器,进入到灵敏的电路中。

3. 应用旁路电容广泛应用于各种电子设备中,特别是在功放电路、滤波电路和信号处理电路中。

它可以有效地滤除电源中的高频噪声,提高电路的抗干扰能力,保证信号的准确传输。

此外,旁路电容还可以用于电源线路的滤波,降低电源波动对设备的影响。

4. 选型旁路电容的选型需要考虑电容值、耐压、耐温度等因素。

一般来说,电容值越大,对高频信号的旁路作用越好;耐压越高,适用范围越广;耐温度越高,适应环境的能力越强。

因此,在选型时需要根据具体的应用场景来选择合适的旁路电容。

三、去耦电容1. 定义去耦电容,又称绕行电容,是指将电容器连接在电路中,以提供低阻抗路径来平衡电压的装置。

其作用是将电源中的纹波电压补偿掉,保证电路的稳定工作。

2. 原理去耦电容的原理是利用电容器的阻抗与频率成反比的特性。

在电源中存在纹波电压时,电容器的阻抗较小,相当于一个短路,因此纹波电压会优先通过电容器,而不会进入到电路中。

而在直流信号下,电容器的阻抗较大,相当于一个开路,所以直流信号可以绕过电容器,进入到电路中。

3. 应用去耦电容广泛应用于各种电子设备中,特别是在功放电路、放大器电路和稳压电路中。

它可以有效地补偿电源中的纹波电压,提高电路的稳定性,保证信号的可靠传输。

电容在电路中的作用及电容滤波原理

电容在电路中的作用及电容滤波原理

电容在电路中的作用及电容滤波原理————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:电容在电路中的作用及电容滤波原理电容器在电子电路中几乎是不可缺少的储能元件,它具有隔断直流、连通交流、阻止低频的特性。

广泛应用在耦合、隔直、旁路、滤波、调谐、能量转换和自动控制等电路中。

熟悉电容器在不同电路中的名称意义,有助于我们读懂电子电路图。

1、滤波电容:接在直流电源的正、负极之间,以滤除直流电源中不需要的交流成分,使直流电变平滑。

一般采用大容量的电解电容器或钽电容,也可以在电路中同时并接其他类型的小容量电容以滤除高频交流电。

2、去耦电容:幷接在放大电路的电源正、负极之间,防止由于电源内阻形成的正反馈而引起的寄生震荡。

3、耦合电容:接在交流信号处理电路中,用于连接信号源和信号处理电路或者作两放大器的级间连接,用以隔断直流,让交流信号或脉冲信号通过,使前后级放大电路的直流工作点互不影响。

4、旁路电容:接在交、直流信号的电路中,将电容并接在电阻两端或由电路的某点跨接到公共电位上,为交流信号或脉冲信号设置一条通路,避免交流信号成分因通过电阻产生压降衰减。

5、调谐电容:连接在谐振电路的振荡线圈两端,起到选择振荡频率的作用。

6、衬垫电容与谐振电容:主电容串联的辅助性电容,调整它可使振荡信号频率范围变小,幷能显著地提高低频端的振荡频率。

是当地选定衬垫电容的容量,可以将低端频率曲线向上提升,接近于理想频率跟踪曲线。

7、补偿电容:与谐振电路主电容并联的辅助性电容,调整该电容能使振荡信号频率范围扩大。

8、中和电容:并接在三极管放大器的基极与发射极之间,构成负反馈网络,以抑制三极管间电容造成的自激振荡。

9、稳频电容:在振荡电路中起稳定振荡频率的作用。

10、定时电容:在RC时间常数电路中与电阻R串联,共同决定充放电时间长短的电容。

11、加速电容:接在振荡器反馈电路中,使正反馈过程加速,提高振荡信号的幅度。

寄生电容等效电路

寄生电容等效电路

寄生电容等效电路
寄生电容等效电路是一种电路模型,它用于分析和设计电子电路时,将电路中的寄生电容效应考虑在内。

寄生电容通常不是电路设计的一部分,而是由于电路元件和布线之间的相互电容影响而产生的。

在高频应用中,寄生电容对电路的性能有着显著的影响,因此需要在电路设计中予以考虑。

寄生电容等效电路通常包括以下部分。

1.耦合电容(C_c):用于模拟电路中信号源和负载之间的电容耦合效应。

2.旁路电容(C_b):用于模拟电路中电源和地之间的电容连接,通常用于滤波或电源去耦。

3.寄生电容(C_p):包括电路中由于元件布局和布线产生的所有寄生电容,如芯片引脚电容、电感等效电容(ES L)、电阻等效电容(ESR)等。

4.负载电容(C_l):用于模拟电路负载的电容特性。

在分析寄生电容等效电路时,通常会使用波特图(Bod e Plot)来表示电路的频率响应,包括幅频特性和相频特性。

通过这种方式,可以了解电路在不同频率下的增益和相位变化,从而对电路的设计进行优化,以确保电路在预定的频率范围内具有良好的性能。

在设计高频电路时,寄生电容的影响尤其重要,因为它
们会导致电路的带宽降低,增益下降,以及相位偏移。

因此,了解和考虑寄生电容等效电路对于设计稳定和高效的高频电子系统至关重要。

滤波电容旁路电容和去耦电容的作用和选择

滤波电容旁路电容和去耦电容的作用和选择

滤波电容百科名片储能电容的安装数字电路的电源线与回流线(地线)之间总要连接很多的电容器通常称为滤波电容。

目录简介选择作用编辑本段简介一般情况下,电解电容的作用是过滤掉电流中的低频信号,但即使是低频信号,其频率也分为了好几个数量级。

因此为了适合在不同频率下使用,电解电容也分为高频电容和低频电容(这里的高频是相对而言n-35g的主滤波电容)。

低频滤波电容主要用于是电滤波或变压器整流后的滤波,其工作频率与市电一致为50Hz;而高频滤波电容主要工作在开关电源整流后的滤波,其工作频率为几千Hz到几万Hz。

当我们将低频滤波电容用于高频电路时,由于低频滤波电容高频特性不好,它在高频充放电时内阻较大,等效电感较高。

因此在使用中会因电解液的频繁极化而产生较大的热量。

而较高的温度将使电容内部的电解液气化,电容内压力升高,最终导致电容的鼓包和爆裂。

编辑本段选择滤波电容在开关电源中起著非常重要的作用,如何正确选择滤波电容,尤其是输出滤波电容的选择则是每个工程技术人员十分关心的问题。

50赫兹工频电路中使用的普通电解电容器,其脉动电压频率仅为100赫兹,充放电时间是毫秒数量级。

为获得更小的脉动系数,所需的电容量高达数十万微法,因此普通低频铝电解电容器的目标是以提高电容量为主,电容器的电容量、损耗角正切值以及漏电流是鉴别其优劣的主要参数。

而开关电源中的输出滤波电解电容器,其锯齿波电压频率高达数万赫兹,甚至是数十兆赫兹。

这时电容量并不是其主要指标,衡量高频铝电解电容优劣的标准是“阻抗- 频率”特性。

要求在开关电源的工作频率内要有较低的等效阻抗,同时对于半导体器件工作时产生的高频尖峰信号具有良好的滤波作用。

普通的低频电解电容器在万赫兹左右便开始呈现感性,无法满足开关电源的使用要求。

而开关电源专用的高频铝电解电容器有四个端子,正极铝片的两端分别引出作为电容器的正极,负极铝片的两端也分别引出作为负极。

电流从四端电容的一个正端流入,经过电容内部,再从另一个正端流向负载;从负载返回的电流也从电容的一个负端流入,再从另一个负端流向电源负端。

关于旁路电容和耦合电容详细说明

关于旁路电容和耦合电容详细说明

关于旁路电容和耦合电容详细说明关于旁路电容和耦合电容<详细说明>2010-07-29 14:55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.去藕电容就是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.旁路电容实际也是去藕合的,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,依据电路中分布参数,以与驱动电流的变化大小来确定.旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象,而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象,防止干扰信号返回电源.这应该是他们的本质区别.<转> 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.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.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.分布电容是指由非形态电容形成的一种分布参数.一般是指在印制板或其他形态的电路形式,在线与线之间、印制板的上下层之间形成的电容.这种电容的容量很小,但可能对电路形成一定的影响.在对印制板进行设计时一定要充分考虑这种影响,尤其是在工作频率很高的时候.也成为寄生电容,制造时一定会产生,只是大小的问题.布高速PCB时,过孔可以减少板层电容,但会增加电感.分布电感是指在频率提高时,因导体自感而造成的阻抗增加.电容器选用与使用注意事项:1,一般在低频耦合或旁路,电气特性要求较低时,可选用纸介、涤纶电容器;在高频高压电路中,应选用云母电容器或瓷介电容器;在电源滤波和退耦电路中,可选用电解电容器.2,在振荡电路、延时电路、音调电路中,电容器容量应尽可能与计算值一致.在各种滤波与网<选频网络>,电容器容量要求精确;在退耦电路、低频耦合电路中,对同两级精度的要求不太严格.3,电容器额定电压应高于实际工作电压,并要有足够的余地,一般选用耐压值为实际工作电压两倍以上的电容器.4,优先选用绝缘电阻高,损耗小的电容器,还要注意使用环境.~`我们知道,一般我们所用的电容最重要的一点就是滤波和旁路,我在设计中也正是这么使用的.对于高频杂波,一般我的经验是不要过大的电容,因为我个人认为,过大的电容虽然对于低频的杂波过滤效果也许比较好,但是对于高频的杂波,由于其谐振频率的下降,使得对于高频杂波的过滤效果不很理想.所以电容的选择不是容量越大越好.疑问点:1.以上都是我的经验,没有理论证实,希望哪位可以在理论在帮忙解释一下是否正确.或者推荐一个网页或者.2.是不是超过了谐振频率,其阻抗将大大增加,所以对高频的过滤信号,其作用就相对减小了呢?3.理想的滤波点是不是在谐振频率这点上?<没有搞懂中>4.以前只知道电容的旁路作用是隔直通交,现在具体于PCB设计中,电容的这一旁路作用具体体现在哪里?~在用电容抑制电磁骚扰时,最容易忽视的问题就是电容引线对滤波效果的影响.电容器的容抗与频率成反比,正是利用这一特性,将电容并联在信号线与地线之间起到对高频噪声的旁路作用.然而,在实际工程中,很多人发现这种方法并不能起到预期滤除噪声的效果,面对顽固的电磁噪声束手无策.出现这种情况的一个原因是忽略了电容引线对旁路效果的影响.实际电容器的电路模型是由等效电感<ESL>、电容和等效电阻<ESR>构成的串联网络.理想电容的阻抗是随着频率的升高降低,而实际电容的阻抗是图1所示的网络的阻抗特性,在频率较低的时候,呈现电容特性,即阻抗随频率的增加而降低,在某一点发生谐振,在这点电容的阻抗等于等效串联电阻ESR.在谐振点以上,由于ESL的作用,电容阻抗随着频率的升高而增加,这是电容呈现电感的阻抗特性.在谐振点以上,由于电容的阻抗增加,因此对高频噪声的旁路作用减弱,甚至消失.电容的谐振频率由ESL和C共同决定,电容值或电感值越大,则谐振频率越低,也就是电容的高频滤波效果越差.ESL除了与电容器的种类有关外,电容的引线长度是一个十分重要的参数,引线越长,则电感越大,电容的谐振频率越低.因此在实际工程中,要使电容器的引线尽量短.根据LC电路串联谐振的原理,谐振点不仅与电感有关,还与电容值有关,电容越大,谐振点越低.许多人认为电容器的容值越大,滤波效果越好,这是一种误解.电容越大对低频干扰的旁路效果虽然好,但是由于电容在较低的频率发生了谐振,阻抗开始随频率的升高而增加,因此对高频噪声的旁路效果变差.表1是不同容量瓷片电容器的自谐振频率,电容的引线长度是1.6mm<你使用的电容的引线有这么短吗?>.表1电容值自谐振频率<MHz>电容值自谐振频率<MHz>1mF1.7 820 pF 38.50.1 mF 4680 pF 42.50.01 mF 12.6 560 pF 453300 pF 19.3 470 pF 491800 pF 25.5 390 pF 541100 pF 33 330 pF 60尽管从滤除高频噪声的角度看,电容的谐振是不希望的,但是电容的谐振并不是总是有害的.当要滤除的噪声频率确定时,可以通过调整电容的容量,使谐振点刚好落在骚扰频率上.~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.去藕电容就是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.旁路电容实际也是去藕合的,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,依据电路中分布参数,以与驱动电流的变化大小来确定.去耦和旁路都可以看作滤波.正如ppxp所说,去耦电容相当于电池,避免由于电流的突变而使电压下降,相当于滤纹波.具体容值可以根据电流的大小、期望的纹波大小、作用时间的大小来计算.去耦电容一般都很大,对更高频率的噪声,基本无效.旁路电容就是针对高频来的,也就是利用了电容的频率阻抗特性.电容一般都可以看成一个RLC串联模型.在某个频率,会发生谐振,此时电容的阻抗就等于其ESR.如果看电容的频率阻抗曲线图,就会发现一般都是一个V形的曲线.具体曲线与电容的介质有关,所以选择旁路电容还要考虑电容的介质,一个比较保险的方法就是多并几个电容.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.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.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.一般来说,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;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,也称退耦>电容是把输出信号的干扰作为滤除对象.在供电电源和地之间也经常连接去耦电容,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.我来总结一下,旁路实际上就是给高频干扰提供一个到地的能量释放途径,不同的容值可以针对不同的频率干扰.所以一般旁路时常用一个大贴片加上一个小贴片并联使用.对于相同容量的电容的Q值我认为会影响旁路时高频干扰释放路径的阻抗,直接影响旁路的效果,对于旁路来说,希望在旁路作用时,电容的等效阻抗越小越好,这样更利于能量的排泄.~数字电路输出信号电平转换过程中会产生很大的冲击电流,在供电线和电源内阻上产生较大的压降,使供电电压产生跳变,产生阻抗噪声<亦称开关噪声>,形成干扰源.一、冲击电流的产生:<1>输出级控制正负逻辑输出的管子短时间同时导通,产生瞬态尖峰电流<2>受负载电容影响,输出逻辑由"0"转换至"1"时,由于对负载电容的充电而产生瞬态尖峰电流.瞬态尖峰电流可达50ma,动作时间大约几ns至几十ns.二、降低冲击电流影响的措施:<1>降低供电电源内阻和供电线阻抗<2>匹配去耦电容三、何为去耦电容在ic<或电路>电源线端和地线端加接的电容称为去耦电容.四、去耦电容如何取值去耦电容取值一般为0.01~0.1uf,频率越高,去耦电容值越小.五、去耦电容的种类<1>独石<2>玻璃釉<3>瓷片<4>钽六、去耦电容的放置去耦电容应放置于电源入口处,连线应尽可能短.~旁路电容不是理论概念,而是一个经常使用的实用方法,在50--60年代,这个词也就有它特有的含义,现在已不多用.电子管或者晶体管是需要偏置的,就是决定工作点的直流供电条件.例如电子管的栅极相对于阴极往往要求加有负压,为了在一个直流电源下工作,就在阴极对地串接一个电阻,利用板流形成阴极的对地正电位,而栅极直流接地,这种偏置技术叫做"自偏",但是对<交流>信号而言,这同时又是一个负反馈,为了消除这个影响,就在这个电阻上并联一个足够大的点容,这就叫旁路电容.后来也有的资料把它引申使用于类似情况.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.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.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.一般来说,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;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旁路是把前级或电源携带的高频杂波或信号滤除;去藕是为保正输出端的稳定输出<主要是针对器件的工作>而设的"小水塘",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;补充一点就是所谓的藕合: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.~`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.旁路电容可将混有高频电流和低频电流的交流电中的高频成分旁路掉的电容,称做"旁路电容".例如当混有高频和低频的信号经过放大器被放大时,要求通过某一级时只允许低频信号输入到下一级,而不需要高频信号进入,则在该级的输出端加一个适当大小的接地电容,使较高频率的信号很容易通过此电容被旁路掉<这是因为电容对高频阻抗小>,而低频信号由于电容对它的阻抗较大而被输送到下一级放大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,也称退耦>电容是把输出信号的干扰作为滤除对象.~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.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.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.~作为一名新手,经常接触到旁路电容和去耦电容的概念,但却搞不清楚他们的区别和作用.一般设计的板子上IC的每个电源管脚附近都会放置一个电容作去耦电容,以减小电源阻抗?那么此IC的某些高速信号是否会把此电容作为高频电流的旁路电容呢?请大侠详细解释一下旁路电容和去耦电容.我认为去耦电容和旁路电容没有本质的区别,电源系统的电容本来就有多种用途,从为去除电源的耦合噪声干扰的角度看,我们可以把电容称为去耦电容<Decoupling>,如果从为高频信号提供交流回路的角度考虑,我们可以称为旁路电容<By-pass>.而滤波电容则更多的出现在滤波器的电路设计里.电源管脚附近的电容主要是为了提供瞬间电流,保证电源/地的稳定,当然,对于高速信号来说,也有可能把它作为低阻抗回路,比如对于CMOS电路结构,在0-1的跳变信号传播时,回流主要从电源管脚流回,如果信号是以地平面作为参考层的话,在电源管脚的附近需要经过这个电容流入电源管脚.所以对于PDS<电源分布系统>的电容来说,称为去耦和旁路都没有关系,只要我们心中了解它们的真正作用就行了。

滤波电容、去耦电容、旁路电容作用及区别

滤波电容、去耦电容、旁路电容作用及区别

滤波电容、去耦电容、旁路电容作用电容在减小同步开关噪声起重要作用,而电源完整性设计的重点也在如何合理地选择和放置这些电容上。

各种各样的电容种类繁杂,但无论再怎么分类,其基本原理都是利用电容对交变信号呈低阻状态。

交变电流的频率f越高,电容的阻抗就越低。

旁路电容起的主要作用是给交流信号提供低阻抗的通路;去耦电容的主要功能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,加入去耦电容后电压的纹波干扰会明显减小;滤波电容常用于滤波电路中。

对于理想的电容器来说,不考虑寄生电感和电阻的影响,那么在电容设计上就没有任何顾虑,电容的值越大越好。

但实际情况却相差很远,并不是电容越大对高速电路越有利,反而小电容才能被应用于高频。

滤波电容: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。

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。

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.去耦电容蓄能作用的理解(1)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。

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水库,我们大楼内的家家户户都需要供水,这时候,水不是直接来自于水库,那样距离太远了,等水过来,我们已经渴的不行了。

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,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,阻抗Z=i*wL+R,线路的电感影响也会非常大,会导致器件在需要电流的时候,不能被及时供给。

而去耦电容可以弥补此不足。

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耦电容,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。

去耦电容与旁路电容的区别

去耦电容与旁路电容的区别

去耦电容与旁路电容的区别
旁路电容是把电源或者输入信号中的交流分量的干扰作为滤除对象。

 有了旁路电容,将电源5V中的交流分量——波动进行滤除。

将蓝色波形变成粉红色波形。

一般来说,靠近电源放置。

 去耦电容是芯片的电源管脚,由于自身用电过程中信号跳变产生的电源管脚对外的波形输出,我们用电容进行滤除。

 把信号电源管脚,输出干扰作为滤除对象,防止干扰信号返回电源。

 尖峰电流的形成:
 数字电路输出高电平时从电源拉出的电流Ioh和低电平输出时灌入的电流Iol的大小一般是不同的,即:Iol>Ioh。

以下图的TTL与非门为例说明尖峰电流的形成:
 输出电压如右图(a)所示,理论上电源电流的波形如右图(b),而实际的电源电流保险如右图(c)。

由图(c)可以看出在输出由低电平转换到高电平时电源电流有一个短暂而幅度很大的尖峰。

尖峰电源电流的波形随所用器件的类型和输出端所接的电容负载而异。

 产生尖峰电流的主要原因是:
 输出级的T3、T4管短设计内同时导通。

在与非门由输出低电平转向高电平的过程中,输入电压的负跳变在T2和T3的基极回路内产生很大的反向驱动电流,由于T3的饱和深度设计得比T2大,反向驱动电流将使T2首先脱离饱和而截止。

T2截止后,其集电极电位上升,使T4导通。

可是此时T3还。

旁路电容和去耦电容作用和区别

旁路电容和去耦电容作用和区别

旁路电容和去耦电容作用和区别1. 引言在电子电路设计和高频电路中,旁路电容和去耦电容扮演着重要的角色。

它们被广泛应用于各种电子设备和电路中,起到稳定电压、抑制噪声和滤波的作用。

本文将介绍旁路电容和去耦电容的作用及其区别。

2. 旁路电容的作用旁路电容的作用是将高频信号从某些部件或节点旁路过去,以确保信号的稳定性和纯净性。

它通常与电源或地连接,将高频信号绕过感性元件,如电感或电源。

旁路电容可以消除感性元件对高频信号的阻抗,从而提高系统的性能。

旁路电容可以起到以下几个方面的作用: - 滤波作用:旁路电容能够对高频信号进行滤波,将噪声和干扰滤除,提高电路的信噪比。

- 提供稳定的电源:旁路电容能够提供电源电压的稳定性,减少电源噪声对电路的影响,保证电路正常工作。

- 改善信号传输:在传输线上,旁路电容可以抑制信号的反射和损耗,提高信号的传输效率和质量。

3. 旁路电容的选择和应用旁路电容的选择应根据具体的应用需求和电路特性进行。

重要的参数包括容值、耐压和温度系数等。

在电源旁路应用中,一般选择电解电容或固态电容,容值较大、耐压较高的电容。

而在高频应用中,通常选择钽电容或多层陶瓷电容,容值较小、频率响应较好的电容。

在实际应用中,旁路电容常被用于电源滤波、放大器的电源旁路、RF射频模块的旁路等场合。

4. 去耦电容的作用去耦电容是将电路中直流(DC)和交流(AC)分离的一种电容器。

它的作用是将直流信号绕开交流信号,保证电路中直流电压的稳定性,提供纯净的直流电源。

去耦电容通常被放置在集成电路(IC)的电源引脚处,将IC芯片的供电电压稳定到指定值,同时滤除电源中的噪声和纹波。

5. 去耦电容的选择和应用去耦电容的选择应根据芯片的需求和电源情况进行。

通常,去耦电容的容值要求较大,能够滤除更多的噪声和纹波。

常见的电容材料包括电解电容、陶瓷电容和铝电解电容等。

在高速数字电路中,去耦电容的选择要考虑芯片的工作频率和功耗等因素。

较高频率的应用需要选择具有较低等效串联电感和更低ESR(等效系列电阻)的陶瓷电容。

电容在电路中的作用及电容滤波原理

电容在电路中的作用及电容滤波原理

电容在电路中的作用及电容滤波原理电容在电路中的作用及电容滤波原理电容器在电子电路中几乎是不可缺少的储能元件,它具有隔断直流、连通交流、阻挠低频的特性。

广泛应用在耦合、隔直、旁路、滤波、调谐、能量转换和自动控制等电路中。

熟悉电容器在不同电路中的名称意义,有助于我们读懂电子电路图。

1、滤波电容:接在直流电源的正、负极之间,以滤除直流电源中不需要的交流成份,使直流电变平滑。

普通采用大容量的电解电容器或者钽电容,也可以在电路中同时并接其他类型的小容量电容以滤除高频交流电。

2、去耦电容:战釉诜糯蟮缏返牡缭凑、负极之间,防止由于电源内阻形成的正反馈而引起的寄生震荡。

3、耦合电容:接在交流信号处理电路中,用于连接信号源和信号处理电路或者作两放大器的级间连接,用以隔断直流,让交流信号或者脉冲信号通过,使先后级放大电路的直流工作点互不影响。

4、旁路电容:接在交、直流信号的电路中,将电容并接在电阻两端或者由电路的某点跨接到公共电位上,为交流信号或者脉冲信号设置一条通路,避免交流信号成份因通过电阻产生压降衰减。

5、调谐电容:连接在谐振电路的振荡线圈两端,起到选择振荡频率的作用。

6、衬垫电容与谐振电容:主电容串联的辅助性电容,调整它可使振荡信号频率范围变小,漳芟灾地提高低频端的振荡频率。

是当地选定衬垫电容的容量,可以将低端频率曲线向上提升,接近于理想频率跟踪曲线。

7、补偿电容:与谐振电路主电容并联的辅助性电容,调整该电容能使振荡信号频率范围扩大。

8、中和电容:并接在三极管放大器的基极与发射极之间,构成负反馈网络,以抑制三极管间电容造成的自激振荡。

9、稳频电容:在振荡电路中起稳定振荡频率的作用。

10、定时电容:在RC时间常数电路中与电阻R串联,共同决定充放电时间长短的电容。

11、加速电容:接在振荡器反馈电路中,使正反馈过程加速,提高振荡信号的幅度。

12、缩短电容:在UHF高频头电路中,为了缩短振荡电感器长度而串接的电容。

旁路电容与去耦电容的区别

旁路电容与去耦电容的区别

旁路电容与去耦电容的区别在电路设计和电子设备中,旁路电容和去耦电容是常见的元件。

它们在电源管理和信号处理中起着至关重要的作用。

尽管这两者都是电容,但它们的使用方式和功能略有不同。

本文将介绍旁路电容和去耦电容之间的区别。

1. 旁路电容(Bypass Capacitor)旁路电容,也称为绕线电容或旁路电容,是在电路中并联连接的电容器。

它的主要作用是提供对高频噪音的有效滤波。

当信号经过旁路电容时,高频噪音被短接到地,从而阻止其进入信号线路。

旁路电容可以在通信设备、电源管理、模拟电路和数字电路中找到。

旁路电容的特点如下:•高频滤波:旁路电容可以过滤掉电路中的高频噪音,确保信号质量的稳定性。

•低阻抗:旁路电容在高频范围内具有较低的阻抗,可以提供一个低阻抗路径,使高频信号能够流经电容而不影响其他部分的电路。

•容量选择:旁路电容的容值通常根据需要选择,典型值范围从几个皮法到几微法。

2. 去耦电容(Decoupling Capacitor)去耦电容是一种用于消除电源噪声的电容器。

它的目的是提供短期电源电流需求,以保持电源电压的稳定性。

在集成电路和电子器件之间添加去耦电容可以有效地减少电源噪声对器件性能的影响。

去耦电容的特点如下:•稳定电源:去耦电容通过吸收和释放能量来保持电源电压的稳定性,以满足瞬时电流需求,同时减少电源噪声的影响。

•低频滤波:去耦电容常常用于消除电源线上的低频噪音,保持电源供应的平稳。

•容量选择:去耦电容的容值通常选择根据电路和器件的需求,可以是几微法到几毫法的范围。

3. 区别对比尽管旁路电容和去耦电容在某些方面有相似之处,但它们的主要功能和使用方式有所不同。

下表总结了旁路电容和去耦电容之间的主要区别。

区别旁路电容去耦电容主要功能高频噪音滤波电源电压稳定性滤波范围高频范围低频范围电阻低阻抗低阻抗容值范围几个皮法到几微法几微法到几毫法安装位置信号线旁电源线旁应用领域通信设备、电源管理、模拟电路和数字电路等集成电路和电子器件等虽然旁路电容和去耦电容的功能有所不同,但在某些情况下它们可以同时使用。

去耦和旁路的概念和原理

去耦和旁路的概念和原理

去耦和旁路的概念和原理
去耦和旁路的概念和原理:
去耦(decoupling)和旁路(bypass)是两种常见的电路设计和优化技术,它们的主要目的是减少或消除电路内部的干扰。

去耦电容:
去耦电容也被称为退耦电容,其主要作用是降低电路之间的交叉干扰。

当系统中某个组件的信号变化会影响其他组件时,我们就称这两个组件之间发生了耦合。

去耦电容通过提供一个低阻抗路径,允许高频噪声从一个敏感的电路部分传输到地的过程中被旁路掉,从而减轻对敏感电路的影响。

去耦电容的位置通常是远离需要保护的电路元件,并且其值通常会较大,如10uF或更大。

旁路电容:
旁路电容的设计是为了过滤掉不需要的信号频率成分,特别是那些高于系统带宽的高频分量。

这种电容通常用于将高频噪声或其他不需要的成分从信号源路由到地,以防止它们影响系统的性能。

旁路电容的大小取决于它所服务的电路的特性,包括所需的滤波频率范围。

在许多情况下,旁路电容也被用作去耦电容,但它们的主要目标是旁路而不是降低耦合。

总结来说,去耦电容主要是为了降低电路间的交叉干扰,而旁路电容则是用来隔离不需要的信号频率成分。

两者虽然目的不同,但在某些情况下可以互为补充。

滤波电容、去耦电容、旁路电容效果

滤波电容、去耦电容、旁路电容效果

滤波电容、去耦电容、旁路电容效果去耦在直流电源回路中,负载的改动会致使电源噪声。

例如在数字电路中,当电路从一个状况改换为另一种状况时,就会在电源线上发作一个很大的尖峰电流,构成瞬变的噪声电压。

配备去耦电容能够按捺因负载改动而发作的噪声,是印制电路板的可靠性方案的一种惯例做法,配备准则如下:●电源输入端跨接一个十~十0uF的电解电容器,假定印制电路板的方位容许,选用十0uF以上的电解电容器的抗烦扰作用会十分好。

●为每个集成电路芯片配备一个0.01uF的陶瓷电容器。

如遇到印制电路板空间小而装不下时,可每4~十个芯片配备一个1~十uF钽电解电容器,这种器材的高频阻抗分外小,在500kHz~20MHz方案内阻抗小于1Omega;,并且漏电流很小(0.5uA以下)。

●关于噪声才调弱、关断时电流改动大的器材和ROM、RAM等存储型器材,应在芯片的电源线(Vcc)和地线(GND)间直接接入去耦电容。

●去耦电容的引线不能过长,分外是高频旁路电容不能带引线。

/////////////////////////////////////////////////////////////////////(1)运用电容滤波时,特定频段(比方高频噪音)的滤波作用取决于电容值及其寄生电感的谐振频率。

十00pF的电容寄生电感必定比十uF的小的多,因而谐振频率也会落在高频段(区),相应的高频阻抗会极小,对高频烦扰旁路(滤波)作用才显着.反之,谐振频率落在低频段(区),高频信号阻抗很大,低频阻抗则较小,表现为对低频烦扰较有用,而对高频烦扰却力不从心。

图1电容根柢构造和高频等效模型。

电容的根柢公式是:式(1)闪现,减小电容器极板之间的间隔(d)和添加极板的截面积(A)将添加电容器的电容量。

电容通常存在等效串联电阻(ESR)和等效串联电感(ESL)二个寄生参数。

图2是电容器在纷歧样作业频率下的阻抗(Zc)。

一个电容器的谐振频率(fo)能够从它自身电容量(C)和等效串联电感量(LESL)得到,即当一个电容器作业频率在fo以下时,其阻抗随频率的上升而减小,即(频率低,电容表现为较大的容抗,电感表现为很小的感抗)当电容器作业频率在fo以上时,其阻抗会随频率的上升而添加,即(频率高时,电容表现出很小的容抗恰当与短路,电感表现为很大的感抗)当电容器作业频率挨近fo时,电容阻抗就等于它的等效串联电阻(RESR)。

钽电解电容的耦合功能以及滤波、旁路的功能

钽电解电容的耦合功能以及滤波、旁路的功能

钽电解电容的耦合功能以及滤波、旁路的功能钽电容耦合的作用是将交流信号过去一级传到下一级。

当然,耦合的方法还有直接耦合和变压器耦合的方法。

直接耦合效率最高,信号又不失真,但是前后两级的工作点的调整复杂,相互牵连。

为了不使后一级的工作点不受前一级的影响,就必须在直流方面把前一级和后一级分开。

同时,又能使交流信号顺利的过去一级传给后一级,同时能完成这一任务的方法就是采用电容传输或变压器传输来实现。

都能传送交流信号和隔断直流,使前后级的工作点互不牵连。

但不同的用电容传输时,信号的相位要延迟一些,用变压器传输时,信号的高频成份要损失一些。

一般钽电解电容情况下,小信号传输时,常用AVX 电容作为耦合元件,大信号或强信号的传输,常用变压器作耦合元件。

滤波电容、去耦电容、旁路电容作用滤波AVX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。

去耦AVX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。

旁路AVX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。

一.关于去耦电容蓄能作用的理解1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。

而实际上,芯片附近的钽电解电容还有蓄能的作用,这是第二位的可以把总电源看作密云水库,大楼内的家家户户都需要供水,这时候,AVX贴片钽电容水不是直接来自于水库,那样距离太远了等水过来,已经渴的不行了实际水是来自于大楼顶上钽电容封装的水塔,水塔其实是一个buffer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,而器件VCC总电源有一段距离,即便距离不长,频率很高的情况下,阻抗Z=i*wL+R线路的电感影响也会非常大,会导致器件在需要电流的时候,不能被及时供给。

而去耦AVX电容可以弥补此不足。

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。

耦合电容、滤波电容、去耦电容、旁路电容

耦合电容、滤波电容、去耦电容、旁路电容

耦合电容器主要的作用是隔离直流信号。

电容的阻抗和信号的频率成反比,信号的频率越高,衰减越小。

理论上,对于直流信号的阻抗是无穷大。

很多场合需要放大的是交流信号,所以,会用耦合电容去掉信号中的直流部分。

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。

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。

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.关于去耦电容蓄能作用的理解1)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。

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,这时候,水不是直接来自于水库,那样距离太远了,等水过来,我们已经渴的不行了。

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,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,阻抗Z=i*wL+R,线路的电感影响也会非常大,会导致器件在需要电流的时候,不能被及时供给。

而去耦电容可以弥补此不足。

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提供局部化的DC电压源,它在减少跨板浪涌电流方面特别有用。

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。

详解电容的作用和用途

详解电容的作用和用途

电容是电路设计中最为普通常用的器件,是无源元件之一,有源器件简单地说就是需能(电)源的器件叫有源器件, 无需能(电)源的器件就是无源器件。

电容也常常在高速电路中扮演重要角色。

电容的作用和用途,一般都有好多种。

如:在旁路、去耦、滤波、储能方面的作用;在完成振荡、同步以及时间常数的作用……下面来详细分析一下:1、隔直流:作用是阻止直流通过而让交流通过。

2、旁路(去耦):为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。

旁路电容:旁路电容,又称为退耦电容,是为某个器件提供能量的储能器件,它利用了电容的频率阻抗特性(理想电容的频率特性随频率的升高,阻抗降低),就像一个水塘,它能使输出电压输出均匀,降低负载电压波动。

旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚,这是阻抗要求,在画PCB时候特别要注意,只有靠近某个元器件时候才能抑制电压或其他输信号因过大而导致的地电位抬高和噪声,说白了就是把直流电源中的交流分量,通过电容耦合到电源地中,起到了净化直流电源的作用。

如图C1为旁路电容,画图时候要尽量靠近IC1图C1去耦电容:去耦电容,是把输出信号的干扰作为滤除对象,去耦电容相当于电池,利用其充放电,使得放大后的信号不会因电流的突变而受干扰。

它的容量根据信号的频率、抑制波纹程度而定,去耦电容就是起到一个“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。

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,根据谐振频率一般取 0.1F、0.01F 等;而去耦合电容的容量一般较大,可能是 10F 或者更大,依据电路中分布参数、以及驱动电流的变化大小来确定。

如图C3为去耦电容图C3它们的区别:旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象,而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象,防止干扰信号返回电源。

所以,电感的阻抗于两个因素有关:一是频率;二是电感的固的固有属性,也就电感的值,也称为电感。

旁路电容去耦电容滤波电容

旁路电容去耦电容滤波电容

旁路电容去耦电容滤波电容以旁路电容去耦电容滤波电容为标题,本文将详细介绍旁路电容的作用、去耦电容的作用以及滤波电容的作用。

1. 旁路电容的作用旁路电容是指将电容器直接连接在电源或信号源的输出端与地之间,起到滤波作用。

旁路电容能够提供低阻抗路径,将高频噪声引流到地,从而降低电路的噪声水平。

旁路电容可以有效地抑制电源或信号源的高频噪声干扰,使电路工作更加稳定可靠。

2. 去耦电容的作用去耦电容是指在电路中使用电容器将直流信号与交流信号分离,起到去除直流偏置的作用。

去耦电容常常与旁路电容结合使用,可以使电路在提供稳定直流电源的同时,有效滤除交流噪声。

去耦电容能够提供低阻抗通路,将交流信号引流到地,使电路信号更加纯净,提高整体性能。

3. 滤波电容的作用滤波电容是指在电路中使用电容器对信号进行滤波处理。

滤波电容能够通过对不同频率的信号进行阻抗匹配,将所需的信号通过,而将不需要的信号滤除。

滤波电容可用于直流滤波、低频滤波和高频滤波等应用场景。

它能够提供低阻抗通路,将所需频率范围的信号传递,从而实现对特定频率信号的选择性放大或抑制。

旁路电容、去耦电容和滤波电容在电路设计中起到了重要的作用,能够提高电路的性能和稳定性。

它们的作用虽然有些相似,但在电路中的具体应用和作用机理有所不同。

为了更好地理解它们的作用,我们来看一个具体的应用场景:音频放大器。

在音频放大器电路中,旁路电容用于去除电源中的高频噪声,以提供稳定的供电;去耦电容则用于隔离直流信号和交流信号,确保音频信号的纯净度;滤波电容则用于对音频信号进行滤波处理,以消除杂散频率成分,提高音质。

在这个例子中,旁路电容通过提供低阻抗路径,将电源中的高频噪声引流到地,保证了供电的稳定性,避免了噪声对音频信号的干扰。

去耦电容则起到了隔离直流信号和交流信号的作用,确保音频信号的纯净度,避免了直流偏置对音频信号的影响。

而滤波电容则通过对音频信号进行滤波处理,消除杂散频率成分,提高音质。

电容选择应遵循的原则

电容选择应遵循的原则

电容选择应遵循的原则[导读]通常音频电路中包括滤波、耦合、旁路、分频等电容,如何在电路中更有效地选择使用各种不同类型的电容器对音响音质的改善具有较大的影响。

1.滤波电容整流后由于滤波用的电容器容量较大,故必须使用电解电容。

滤波通常音频电路中包括滤波、耦合、旁路、分频等电容,如何在电路中更有效地选择使用各种不同类型的电容器对音响音质的改善具有较大的影响。

1.滤波电容整流后由于滤波用的电容器容量较大,故必须使用电解电容。

滤波电容用于功率放大器时,其值应为10000μF 以上,用于前置放大器时,容量为1000μF 左右即可。

当电源滤波电路直接供给放大器工作时,其容量越大音质越好。

但大容量的电容将使阻抗从 10KHz 附近开始上升。

这时应采取几个稍小电容并联成大电容同时也应并联几个薄膜电容,在大电容旁以抑制高频阻抗的上升,如下图所示。

图 1 滤波电路的并联2.耦合电容耦合电容的容量一般在0.1μF~ 1μF 之间,以使用云母、丙烯、陶瓷等损耗较小的电容音质效果较好。

3.前置放大器、分频器等前置放大器、音频控制器、分频器上使用的电容,其容量在100pF~0.1μF 之间,而扬声器分频LC 网络一般采用1μF~ 数10μF 之间容量较大的电容,目前高档分频器中采用 CBB 电容居多。

小容量时宜采用云母,苯乙烯电容。

而 LC 网络使用的电容,容量较大,应使用金属化塑料薄膜或无极性电解电容器,其中无机性电解电容如采用非蚀刻式,则更能获取极佳音质。

电容的基础知识——————————————一、电容的分类和作用电容(Electric capacity),由两个金属极,中间夹有绝缘材料(介质)构成。

由于绝缘材料的不同,所构成的电容器的种类也有所不同:按结构可分为:固定电容,可变电容,微调电容。

按介质材料可分为:气体介质电容,液体介质电容,无机固体介质电容,有机固体介质电容电解电容。

按极性分为:有极性电容和无极性电容。

耦合电容的作用

耦合电容的作用

耦合电容的作用是什么以及滤波、旁路电容的作用电容耦合的作用是将交流信号从前一级传到下一级。

当然,耦合的方法还有直接耦合和变压器耦合的方法。

直接耦合效率最高,信号又不失真,但是,前后两级的工作点的调整复杂,相互牵连。

为了不使后一级的工作点不受前一级的影响,就必须在直流方面把前一级和后一级分开。

同时,又能使交流信号顺利的从前一级传给后一级,同时能完成这一任务的方法就是采用电容传输或变压器传输来实现。

它们都能传递交流信号和隔断直流,使前后级的工作点互不牵连。

但不同的是,用电容传输时,信号的相位要延迟一些,用变压器传输时,信号的高频成份要损失一些。

一般情况下,小信号传输时,常用电容作为耦合元件,大信号或强信号的传输,常用变压器作耦合元件。

滤波电容、去耦电容、旁路电容作用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。

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。

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.关于去耦电容蓄能作用的理解1)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。

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,这时候,水不是直接来自于水库,那样距离太远了,等水过来,我们已经渴的不行了。

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,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,阻抗Z=i*wL+R,线路的电感影响也会非常大,会导致器件在需要电流的时候,不能被及时供给。

而去耦电容可以弥补此不足。

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。

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耦合电容器主要的作用是隔离直流信号。

电容的阻抗和信号的频率成反比,信号的频率越高,衰减越小。

理论上,对于直流信号的阻抗是无穷大。

很多场合需要放大的是交流信号,所以,会用耦合电容去掉信号中的直流部分。

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。

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。

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.关于去耦电容蓄能作用的理解
1)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。

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,
这时候,水不是直接来自于水库,那样距离太远了,等水过来,我们已经渴的不行了。

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,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,
阻抗Z=i*wL+R,线路的电感影响也会非常大,会导致器件在需要电流的时候,不能被及时供给。

而去耦电容可以弥补此不足。

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提供局部化的DC电压源,它在减少跨板浪涌电流方面特别有用。

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。

去耦
在直流电源回路中,负载的变化会引起电源噪声。

例如在数字电路中,当电路从一个状态转换为另一种状态时,就会在电源线上产生一个很大的尖峰电流,形成瞬变的噪声电压。

配置去耦电容可以抑制因负载变化而产生的噪声,是印制电路板的可靠性设计的一种常规做法,配置原则如下:
●电源输入端跨接一个10~100uF的电解电容器,如果印制电路板的位置允许,采用100uF以上的电解电容器的抗干扰效果会更好。

●为每个集成电路芯片配置一个0.01uF的陶瓷电容器。

如遇到印制电路板空间小而装不下时,可每4~10个芯片配置一个1~10uF钽电解电容器,这种器件的高频阻抗特别小,在500kHz~20MHz范围内阻抗小于1Ω,而且漏电流很小(0.5uA以下)。

●对于噪声能力弱、关断时电流变化大的器件和ROM、RAM等存储型器件,应在芯片的电源线(Vcc)和地线(GND)间直接接入去耦电容。

●去耦电容的引线不能过长,特别是高频旁路电容不能带引线。

去耦电容的配置
去耦电容不是一般称的滤波电容,滤波电容指电源系统用的,去藕电容则是分布在器件附近或子电路处主要用于对付器件自身或外源性噪声的特殊滤波电容,故有特称——去耦电容,去耦指“去除(噪声)耦合”之意.
1、去耦电容的一般配置原则
●电源输入端跨接一个10~100uF的电解电容器,如果印制电路板的位置允许,采用100uF 以上的电解电容器的抗干扰效果会更好.
●为每个集成电路芯片配置一个0.01uF的陶瓷电容器.如遇到印制电路板空间小而装不下时,可每4~10个芯片配置一个1~10uF钽电解电容器,这种器件的高频阻抗特别小,在500kHz~20MHz范围内阻抗小于1Ω,而且漏电流很小(0.5uA以下).
●对于噪声能力弱、关断时电流变化大的器件和ROM、RAM等存储型器件,应在芯片的电源线(Vcc)和地线(GND)间直接接入去耦电容.
●去耦电容的引线不能过长,特别是高频旁路电容不能带引线.
●在印制板中有接触器、继电器、按钮等元件时.操作它们时均会产生较大火花放电,必须RC 电路来吸收放电电流.一般 R 取 1 ~ 2K,C取2.2 ~ 47UF.
● CMOS的输入阻抗很高,且易受感应,因此在使用时对不用端要接地或接正电源.
●设计时应确定使用高频低频中频三种去耦电容,中频与低频去耦电容可根据器件与PCB 功耗决定,可分别选47-1000uF和470-3300uF;高频电容计算为: C=P/V*V*F.
●每个集成电路一个去耦电容.每个电解电容边上都要加一个小的高频旁路电容.
●用大容量的钽电容或聚酷电容而不用电解电容作电路充放电储能电容.使用管状电时,外壳要接地.
由于大部分能量的交换也是主要集中于器件的电源和地引脚,而这些引脚又是独立的直接和地电平面相连接的.这样,电压的波动实际上主要是由于电流的不合理分布引起.但电流的分布不合理主要是由于大量的过孔和隔离带造成的.这种情况下的电压波动将主要传输和影响到器件的电源和地线引脚上.
为减小集成电路芯片电源上的电压瞬时过冲,应该为集成电路芯片添加去耦电容.这可以有效去除电源上的毛刺的影响并减少在印制板上的电源环路的辐射.
当去耦电容直接连接在集成电路的电源管腿上而不是连接在电源层上时,其平滑毛刺的效果最好.这就是为什么有一些器件插座上带有去耦电容,而有的器件要求去耦电容距器件的距离要足够的小.
2、配置电容的经验值
好的高频去耦电容可以去除高到1GHZ的高频成份.陶瓷片电容或多层陶瓷电容的高频特性较好.设计印刷线路板时,每个集成电路的电源,地之间都要加一个去耦电容.
去耦电容有两个作用:一方面是本集成电路的蓄能电容,提供和吸收该集成电路开门关门瞬间的充放电能;另一方面旁路掉该器件的高频噪声.
数字电路中典型的去耦电容为0.1uF的去耦电容有5nH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作用,对 40MHz以上的噪声几乎不起作用.
1uF,10uF电容,并行共振频率在20MHz以上,去除高频率噪声的效果要好一些.在电源进入印刷板的地方放一个1uF或10uF的去高频电容往往是有利的,即使是用电池供电的系统也需要这种电容.
每10片左右的集成电路要加一片充放电电容,或称为蓄放电容,电容大小可选10uF.最好不用电解电容,电解电容是两层溥膜卷起来的,这种卷起来的结构在高频时表现为电感,最好使用胆电容或聚碳酸酝电容.去耦电容值的选取并不严格,可按C=1/f计算;即10MHz取0.1uF.
由于不论使用怎样的电源分配方案,整个系统会产生足够导致问题发生的噪声,额外的过滤措施是必需的.这一任务由旁路电容完成.一般来说,一个1uF-10uF的电容将被放在系统的电源接入端,板上每个设备的电源脚与地线脚之间应放置一个0.01uF-0.1uF的电容.旁路电容就是过滤器.放在电源接入端的大电容(约 10uF)用来过滤板子产生的低频(比如60Hz线路频率).板上工作中的设备产生的噪声会产生从100MHz到更高频率间的合共振(harmonics).每个芯片间都要放置旁路电容,这些电容比较小,大约0.1uF左右.。

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