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什么是去耦電容

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去耦電容是電路中裝設在元件的電源端的電容,此電容可以提供較穩定的電源,同時也可以降低元件耦合到電源端的噪聲,間接可以減少其他元件受此元件噪聲的影響

在電子電路中,去耦電容和旁路電容都是起到抗干擾的作用,電容所處的位置不同,稱呼就不一樣了。對于同一個電路來說,旁路(bypass)電容是把輸入信號中的高頻噪聲作為濾除對象,把前級攜帶的高頻雜波濾除,而去耦(decoupling)電容也稱退耦電容,是把輸出信號的干擾作為濾除對象。去耦電容用在放大電路中不需要交流的地方,用來消除自激,使放大器穩定工作。

在共享導體的電路中,共享電源的時候,當一個器件需要對外提供輸出的時候就會同時拉低該導體的電壓,產生噪聲耦合到共享的電路中。在有噪聲的環境中,這些電磁波會在導體內感應出電壓信號,影響回路中的元件。在數位電路中,器件容易在臨界位置由于干擾而產生錯誤的信號,從而產生錯誤的動作。去耦電容可以減少以上情形的發生。

去耦電容一般都安置在元件附近的電源處,以減少布線阻抗對濾波效果的影響。去耦電容多使用瓷片電容,其數值由電壓信號最快上升和下降速度確定。

在電子電路中,去耦電容和旁路電容都是起到抗干擾的作用,電容所處的位置不同,稱呼就不一樣了。對于同一個電路來說,旁路(bypass)電容是把輸入信號中的高頻噪聲作為濾除對象,把前級攜帶的高頻雜波濾除,而去耦(decoupling)電容也稱退耦電容,是把輸出信號的干擾作為濾除對象。去耦電容用在放大電路中不需要交流的地方,用來消除自激,使放大器穩定工作。從電路來說,總是存在驅動電源和被驅動的負載。如果負載電容比較大,驅動電路要把電容充電、放電,才能完成信號的跳變,在上升沿比較陡峭的時候,電流比較大,這樣驅動的電流就會吸收很大的電源電流,由于電路中的電感,電阻(特別是芯片管腳上的電感,會產生反彈),這種電流相對于正常情況來說實際上就是一種噪聲,會影響前級的正常工作。這就是耦合。

去耦電容就是起到一個電池的作用,滿足驅動電路電流的變化,避免相互間的耦合干擾。

去耦和旁路都可以看作濾波。去耦電容相當于電池,避免由于電流的突變而使電壓下降,相當于濾紋波。具體容值可以根據電流的大小、期望的紋波大小、作用時間的大小來計算。去耦電容一般都很大,對更高頻率的噪聲,基本無效。旁路電容就是針對高頻來的,也就是利用了電容的頻率阻抗特性。電容一般都可以看成一個RLC串聯模型。在某個頻率,會發生諧振,此時電容的阻抗就等于其ESR。如果看電容的頻率阻抗曲線圖,就會發現一般都是一個V形的曲線。具體曲線與電容的介質有關,所以選擇旁路電容還要考慮電容的介質,一個比較保險的方法就是多并幾個電容。

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