旁路电容和去耦电容
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。
去耦
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。
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。
去耦和旁路都可以看作滤波。
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。
去耦电容与旁路电容的区别
去耦电容与旁路电容的区别在布线时,模拟器件贺数字器件都需要这些类型的电容,都需要靠近其电源引脚处连接一个电容,此电容值通常为0.1uF。
系统供电电源处需要另一类电容,通常此电容值为10uF。
电容取值范围为推荐值的1/10至10倍之间。
但引脚必须较短,且要尽量靠近器件或供电电源。
在电路板上加旁路或去耦电容,以及这些电容在板上的设置,对于数字和模拟设计来说都属于基本常识,但有趣的是,其原因却有所不同。
在模拟布线设计中,旁路电容通常用于旁路电源上的高频信号,如果不加旁路电容,这些高频信号可能通过电源引脚进入敏感的模拟芯片。
一般来说,这些高频信号的频率超出模拟器件抑制高频信号的能力。
如果在模拟电路中不使用旁路电容的话,就可能在信号路径上引入噪声,更严重的情况甚至会引起振动。
对于控制器和处理器这样的数字器件,同样需要取耦电容,但原因不同。
这些电容的一个功能是用作“微型”电荷库。
在数字电路中,执行门状态的切换通常需要很大的电流。
由于开关时芯片上产生开关瞬态电流并流经电路板,有额外的“备用”电荷是有利的。
如果执行开关动作时没有足够的电荷,会造成电源电压发生很大变化。
电压变化太大,会导致数字信号电平进入不确定状态,并很可能引起数字器件中的状态机错误运行。
基于多种原因,在供电电源处或有源器件的电源引脚处施加旁路(或去耦)电容是好的做法。
一般来说,容量为uf级的电容,像电解电容或钽电容,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。
工程领域中的数字设计人员和数字电路板设计专家在不断增加,这反映了行业的发展趋势。
尽管对数字设计的重视带来了电子产品的重大发展,但仍然存在,而且还会一直存在一部分与模拟或现实环境接口的电路设计。
电源电路中旁路和退耦
1)去藕(电源端)去耦电容一般是接在正负电源之间,滤波作用.(也是一个牛人)说过在对电源布线的时候,优先让电源导线经过去耦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(c对高频阻力小,将之泻至GND)。
1.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。
,会影响前级的正常工作。
这就是耦合。
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。
2.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。
,在频率很高的情况下,阻抗Z=i*wL+R,线路的电感阻碍电流的作用非常大,会导致器件在需要电流的时候,不能被及时供给,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。
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。
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。
去耦电容和旁路电容的电路设计
去耦电容和旁路电容的电路设计题目嘛,今天咱们来聊聊那些电子设备里常见但是不起眼的小家伙们——去耦电容和旁路电容。
这俩小伙伴虽小,却功不可没,就像是电子世界里的小精灵一样,静静地为我们的电路保驾护航。
先说说去耦电容,它就像个灵活的接线员,负责过滤掉电路中的杂音和电压波动,让电子们安心工作,不被外界的“干扰”打扰。
就像你在聚会上,一旁的DJ突然放了个乱入的歌,你就得去耦一下,把那些不和谐的声音给消音掉,保持派对的好氛围。
而旁路电容呢,就像是路边的小摊贩,虽然看起来平凡无奇,却能帮你解决大问题。
它主要是为了去掉电源线上的高频噪声,让电子设备在电源方面享受“清静”,不被这些不速之客搞得焦头烂额。
就像你在一家饭店吃饭,忽然来了个烦人的苍蝇,服务员赶紧过来,放个小苹果醋,那苍蝇就自动“旁路”到了醋罐子里,餐桌上的氛围就又恢复安宁了。
这俩电容的设计和使用,其实挺有讲究的。
你得根据电路的需要,选对型号、安装位置,才能让它们发挥最大的功效。
就像是在家里安装净水器,你得考虑水质、水压,选对型号,才能让你的家庭饮水更放心。
去耦电容和旁路电容也有点像电子世界的“保险”,就像你开车要带安全带,虽然不常用,但一旦需要,就能救你一命。
所以,在设计电路的时候,别忘了这俩“保险”,它们能让你的电子设备更稳定、更可靠。
电子爱好者会在电路板上看到一堆这些小电容,心里可能会嘀咕:“这么多,到底有啥用?”其实啊,就像是做菜,有时候需要点细碎的调味料,虽然每一勺都不多,但能让菜肴的味道更丰富。
去耦电容和旁路电容虽然是电路中的“小角色”,却是功不可没的“配角”。
它们虽小,但在电子设备的稳定性和性能上,却扮演着不可或缺的角色。
就像是团队里的默默付出的成员,虽然不会出风头,却能让整个团队更加完美地运转。
所以,当你再次打开电子设备或者DIY自己的电路时,不妨留意一下那些小小的电容们。
它们或许不会出现在产品的说明书里,但它们的存在,却是保证电子设备正常运行的一把利器。
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。
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(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)。
电容在电路中可以起到哪些作用?
电容在电路中可以起到哪些作用?
电容是电子设计中最常用的元器件之一,那电容到底在电路中起到什么作用呢?
1. 旁路电容
用于旁路电路中的电容叫做旁路电容,用于向本地器件提供能量,使稳压器输出均匀化,降低负载的需求,尽量减少阻抗,滤除输入信号的干扰。
2. 去耦电容
用于去耦电路中的电容叫做去耦电容,多用于多级放大器的直流电压供给电路中,以消除每级放大器间的耦合干扰,滤除输出信号的干扰。
如下3. 中和
用于中和电路中的电容叫做中和电容,多用于收音机中高频放大器、电视机高频放大器中,以消除自激振荡现象。
4. 耦合
用于耦合电路中的电容叫做耦合电容,多用于低频信号的传递与放大过程,以防止前后两级电路的静态工作点相互影响,起到的是隔直流通交流的作用。
如下5. 定时
用于定时电路中的电容叫做定时电容,用于控制时间常数的大小,从而实现对电容充放电时间的控制。
6. 滤波
用于滤波电路中的电容叫做滤波电容,多用于各类滤波器中,以去除一定频段内的信号。
7. 高频消振
用于高频消振电路中的电容叫做高频消振电容,多用于音频负反馈放大。
详解去耦电容与旁路电容
详解去耦电容与旁路电容从电路来说,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供一条低阻抗泄放途径。
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,以及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。
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。
去耦电容和旁路电容详解区别
去耦电容和旁路电容详解在电子电路中,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。
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。
去耦和旁路都可以看作滤波。
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。
相关作用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。
电容的用法
1、旁路电容和滤波电容,去耦电容分别怎么用?可以举一些实例说明答:这三种叫法的电容,其实都是滤波的,只是应用在不同的电路中,叫法和用法不一样。
滤波电容,这是我们通常用在电源整流以后的电容,它是把整流电路交流整流成脉动直流,通过充放电加以平滑的电容,这种电容一般都是电解电容,而且容量较大,在微法级。
旁路电容,是把输入信号中的高频成份加以滤除,主要是用于滤除高频杂波的,通常用瓷质电容、涤纶电容,容量较小,在皮法级。
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。
2、什么是耦合电容,去耦电容,有什么特点和作用耦合电容是传递交流信号的,接在线路中。
去耦电容是将无用交流信号去除的,一段接在线路中、一端接地。
滤低频用大电容,滤高频用小电容,在理论上低频整流电路中的滤波和高频中的旁路是相同的都是利用了容抗的不同。
电容器主要用于交流电路及脉冲电路中,在直流电路中电容器一般起隔断直流的作用.电容既不产生也不消耗能量,是储能元件。
3.电容器在电力系统中是提高功率因数的重要器件;在电子电路中是获得振荡、滤波、相移、旁路、耦合等作用的主要元件。
4.因为在工业上使用的负载主要是电动机感性负载,所以要并电容这容性负载才能使电网平衡3.电容补尝功率因数是怎么回事?答:因为在电容上建立电压首先需要有个充电过程,随着充电过程,电容上的电压逐步提高,这样就会先有电流,后建立电压的过程,通常我们叫电流超前电压90 度(电容电流回路中无电阻和电感元件时,叫纯电容电路)。
电动机、变压器等有线圈的电感电路,因通过电感的电流不能突变的原因,它与电容正好相反,需要先在线圈两端建立电压,后才有电流(电感电流回路中无电阻和电容时,叫纯电感电路),纯电感电路的电流滞后电压90度。
由于功率是电压乘以电流,当电压与电流不同时产生时(如:当电容器上的电压最大时,电已充满,电流为0;电感上先有电压时,电感电流也为0),这样,得到的乘积(功率)也为0!这就是无功。
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,我们将详细探讨这三个概念,并分析它们在电路中的作用和应用。
一、旁路电容旁路电容是指将电容器连接在电路元件的两端,以提供低阻抗路径,使高频信号能够绕过被旁路的元件。
旁路电容常用于滤波电路中,用于消除噪声和干扰信号。
在滤波电路中,当信号通过电容器时,低频信号会被阻碍,而高频信号则能够通过。
这是因为电容器对于低频信号具有较高的阻抗,而对于高频信号则具有较低的阻抗。
因此,通过选择合适的电容值,我们可以将高频噪声和干扰信号旁路到地,从而实现滤波的效果。
二、去耦电容去耦电容是指将电容器连接在电路的两个节点之间,用于去除电路中的直流偏置,并提供低阻抗路径,使交流信号能够通过。
去耦电容常用于放大器、集成电路等电路中,用于提高信号的质量和稳定性。
在放大器电路中,当音频信号经过放大器放大后,输出信号存在直流偏置。
这会导致输出信号偏离原始信号,并降低信号的质量。
为了去除这种直流偏置,我们可以将去耦电容连接到放大器的输入和输出端,通过选择合适的电容值,实现去耦的效果。
去耦电容能够提供低阻抗路径,使交流信号能够通过,而直流信号则被阻隔。
三、滤波电容滤波电容是指将电容器连接在电路中,用于滤除电路中的杂散信号。
滤波电容常用于电源滤波电路中,用于平滑电源电压,提供稳定的直流电压。
在电源滤波电路中,电容器被连接在电源电压的输入端和地之间。
当输入电源的直流电压存在波动时,滤波电容可以通过充电和放电的过程,平滑电压波动,提供稳定的直流电压输出。
滤波电容对于低频信号具有较低的阻抗,而对于高频信号则具有较高的阻抗,从而实现对高频杂散信号的滤除。
旁路电容、去耦电容和滤波电容在电路中具有不同的作用和应用。
旁路电容用于滤除噪声和干扰信号;去耦电容用于去除直流偏置,并提供低阻抗路径;滤波电容用于平滑电源电压,提供稳定的直流电压输出。
合理选择和应用这些电容器,可以提高电路的性能和稳定性,有效改善信号质量。
关于滤波电容、去耦电容、旁路电容作用及其原理
关于滤波电容、去耦电容、旁路电容作⽤及其原理原⽂:⼀、关于滤波电容、去耦电容、旁路电容作⽤及其原理从电路来说,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,以及驱动电流的变化⼤⼩来确定。
去耦和旁路都可以看作滤波。
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。
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。
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旁路电容和去耦电容
定义:
可将混有高频电流和低频电流的交流信号中的高频成分旁路滤掉的电容,称做“旁路电容”。
旁路电容的主要功能是产生一个交流分路,从而消去进入易感区的那些不需要的能量,即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,则在该级的输入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(也称退耦)电容是把输出信号的干扰作为作为滤除对象。
电源去耦电容电路有两个作用:
一方面是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5nH。
0.1μF的去耦电容有5nH 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。
旁路电容和去耦电容的区别和作用:
旁路电容不是理论概念,而是一个经常使用的实用方法,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电容,这就叫旁路电容。
一般来说,容量为uf级的电容,像电解电容或钽电容,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;去藕是为保证输出端的稳定输出(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。
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,以及驱动电流的变化大小来确定。