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去耦电阻电容(去耦电容和耦合电容)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-23 22:53   点击:173  编辑:admin   手机版

1. 去耦电容和耦合电容

  去耦电容的选择不存在与频率的精确对应关系,理论上越大越好,但现实中所有器件都不是理想器件,不论何种电容,ESL、ESR都是必然存在的,于是实际电容的频响曲线明显呈非线性,仅在一 定频率区间内基本符合纯电容的理论计算结果,超出一定界限后就与理论值越差越远,超到一定程度后甚至电容将不再是电容了,这个频率称“自谐振频率”,同样 材料和制造工艺下,容量越小的电容自谐振频率越高。所以去耦电容的选择除了需大致考虑频率外,还要考虑负载的情况,在一定频率之后还得考虑电容的材料和生 产工艺等,在此基础上综合的结果决定去耦电容的容量和种类。  通常数字电路的噪声频率在兆至百兆量级区间,这个区间的噪声采用陶瓷独石介质 的0.1uF电容就可取得合适的效果,如果负载较重或噪声较强,可选择更大容量的电容或用多个电容并联,同样容量和电容材料下,小电容并联的效果强于单一 大电容,频率越高越明显,高频去耦则需采用大小电容并联的方式分别对付不同频谱的噪声。  一般去耦电容的容量选取原则:  100M 以下轻载:0.1uF,重载或存在较大低频噪声的可加并1-10uF的电容,介质材料选择陶瓷或钽为宜;  100M-1000M:前 述+100-1000pF(+10pF),括号内根据频率的高限选择是否需要,小电容的介质选择必须是高频陶瓷,早期则多用云母。  1G以 上:前述+1-10pF,介质最好选择高Q微波陶瓷材料。  高频重载时必须用多个小电容并联切不可直接用大电容。  技术上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。

2. 去耦电容和滤波电容

电容(Electriccapacity),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。我们最常见到的就是电解电容。

电容在电路中具有隔断直流电,通过交流电的作用,因此常用于级间耦合、滤波、去耦、旁路及信号调谐

五、电容的种类

电容的种类有很多,可以从原理上分为:无极性可变电容、无极性固定电容、有极性电容等,从材料上可以分为:CBB电容(聚乙烯),涤纶电容、瓷片电容、云母电容、独石电容、电解电容、钽电容等。下面是各种电容的优缺点:

无感CBB电容

2层聚丙乙烯塑料和2层金属箔交替夹杂然后捆绑而成。

无感,高频特性好,体积较小

不适合做大容量,价格比较高,耐热性能较差。

CBB电容

2层聚乙烯塑料和2层金属箔交替夹杂然后捆绑而成。

有感,其他同上。

瓷片电容

薄瓷片两面渡金属膜银而成。

体积小,耐压高,价格低,频率高(有一种是高频电容)

易碎!容量低

云母电容

云母片上镀两层金属薄膜

容易生产,技术含量低。

体积大,容量小,(几乎没有用了)

独石电容

体积比CBB更小,其他同CBB,有感

电解电容

两片铝带和两层绝缘膜相互层叠,转捆后浸泡在电解液(含酸性的合成溶液)中。

容量大。

高频特性不好。

钽电容

用金属钽作为正极,在电解质外喷上金属作为负极。

稳定性好,容量大,高频特性好。

造价高。(一般用于关键地方)

六、电容的标称及识别方法

1.由于电容体积要比电阻大,所以一般都使用直接标称法。如果数字是0.001,那它代表的是0.001uF=1nF,如果是10n,那么就是10nF,同样100p就是100pF。

2.不标单位的直接表示法:用1~4位数字表示,容量单位为pF,如350为350pF,3为3pF,0.5为0.5pF

3.色码表示法:沿电容引线方向,用不同的颜色表示不同的数字,第一,

二种环表示电容量,第三种颜色表示有效数字后零的个数(单位为pF)

颜色意义:黑=0、棕=1、红=2、橙=3、黄=4、绿=5、蓝=6、紫=7、灰=8、白=9。

3. 去耦合电容

滤波电容:  常用电解电容,一般容量较大,常用在电源上,这个一般看电路就可以找到,  滤波电容一般要求耐压够用、不漏电即可。耦合电容:  一般容量较小,一般接到前后两级电路里,  耦合电容一般要求频率特性要好一些,  误差要小一些,温度系数高一些,不漏电。

4. 去耦电容 旁路电容

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。

5. 去耦电容是电解电容吗

旁路电容是把输入信号中的干扰作为滤除对象,而去耦电容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。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。 旁路电容,旁路电容(bypass)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。 旁路电容一般是接在信号端对地的,有抗干扰或降低噪声作用; 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)。  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。 旁路电容一般作为高频旁路器件来减小对电源模块的瞬态电流需求。 通常铝电解电容和钽电 容比较适合作旁路电容,其电容值取决于PCB板上的瞬态电流需求,一般在10至470μF范围内。 去耦电容,去耦电容(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(c对高频阻力小,将之泻至GND)。 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。 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0.01μ。

6. 去耦电容用什么电容

去耦电容是电路中装设在元件的电源端的电容

此电容可以提供较稳定的电源,同时也可以降低元件耦合到电源端的噪声,间接可以减少其他元件受此元件噪声的影响。

7. 耦合电容后面的电阻

一套完整的电路,总要包括必要的各项功能,为了完成这些功能,就要有各部分具体电路来实现。比如传统的收音机电路,必须具备变频、中频放大、检波、低频放大和功率放大等几个部分组成。这些电路之间是按以上的顺序以不同特点进行连接的,这些连接就叫耦合。耦合的方法很多,包括变压器耦合、直接耦合、阻容耦合等等。

电阻耦合效应的作用是阻隔直流,使交流信号变得沌正;特点就是:电路简洁,经济适用,调试简单等;缺点是:在低频放大器中,由于信号频率很低,必然要求增加电容器的容量,这会促使电路成本增加,又由于大容量电容器的漏电严重的弊端,给前后级电路带来不需要的直流串扰。

8. 去耦电容的原理和功能

回路电容有滤波、耦合、旁路、去耦的功能 滤波:多用于直流电路中,引入滤波电容的原因是要获得平滑稳定的电压,因为电容两端的电压不能突变,所以它能抑制电压的波动,使电压变得平稳光滑。

理论上,频率越高,需要的去耦电容越小。 旁路:旁路电容的作用是将回路中不需要的交流信号对地短路掉。 电容在耦合的时候当然是串联在电路中的,如果它并联在器件之间,那到底是谁和谁耦合?

去耦当然是并联在器件的两端,注明:电源端和地线,在具体运用的时候记得电容要尽量靠近电源端,去耦效果好,这是经验。旁路一般是把电阻和电容并联在一起,然后串联在某个回路中,通常这么用。

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