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有源器件在开关过程中产生的高频开关噪声将沿着电力线传播 。去耦电容的主要作用是为有源器件提供本地DC电源,从而减少开关噪声在板上的传输,并将噪声引导至地 。
1,耦合,有连接的意思 。
2.耦合元素,尤其是那些连接输入和输出的元素 。
3.去耦元件是指消除信号连接的元件 。

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4.去耦电容简称去耦电容 。
5.比如晶体管放大器的发射极有一个自承的偏置电阻,同时使信号产生压降,反馈到输入端,形成输入输出信号的耦合 。这个电阻是耦合元件 。如果在这个电阻的两端并联一个电容,由于容量合适的电容对交流信号的阻抗较小(需要计算),电阻引起的耦合效应会减小,所以这个电容叫去耦电容 。
从电路的角度来看,总有驱动源和被驱动负载 。如果负载电容比较大,驱动电路需要对电容充放电来完成信号跳变 。上升沿陡的时候电流比较大,这样驱动电流会吸收很大的电源电流 。由于电路中的电感,电阻(尤其是芯片引脚上的电感)会反弹 。这个电流和正常情况相比,其实是一种噪声,会影响前级的正常工作 。这就是耦合 。
去耦电容充当电池,满足驱动电路电流的变化,避免相互耦合干扰 。
旁路电容实际上是去耦的,但旁路电容一般指的是高频旁路,也就是为高频开关噪声提供一种低阻抗的防漏电方式 。高频旁路电容一般较小,如根据谐振频率为0.1u、0.01u,而去耦电容一般较大,为10u以上,根据电路中的分布参数和驱动电流的变化而定 。
解耦和旁路可以看作是滤波 。正如ppx红豆博客P所说,去耦电容相当于一个电池,避免了电流突变导致的电压下降,相当于滤波纹波 。比电容可以根据电流、预期纹波和作用时间来计算 。一般去耦电容都很大,对于高频噪声基本无效 。旁路电容是针对高频的,也就是利用了电容的频率阻抗特性 。一般来说,电容器可以被视为RLC系列模型 。在一定频率下,发生谐振,电容的阻抗等于其ESR 。如果看电容器的频率阻抗曲线,会发现一般是V型曲线 。具体曲线与电容的介电有关,所以选择旁路电容时也要考虑电容的介电 。更安全的方法是组合几个电容 。
去耦电容在集成电路电源和地之间有两个作用:一方面是集成电路的储能电容,另一方面是旁路器件的高频噪声 。数字电路中去耦电容的典型值为0.1F,该电容分布电感的典型值为5H 。0.1F的去耦电容分布电感为5H,其并联谐振频率约为7MHz,也就是说对于10MHz以下的噪声有很好的去耦效果,而对于40MHz以上的噪声几乎不起作用 。如果1F和10F电容并联谐振频率在20MHz以上,去除高频噪声的效果更好 。每10个左右的集成电路要配一个充放电电容或储能电容,可以是10F左右 。最好不要用电解电容 。电解红豆博客的电容是由两层薄膜卷起来的,这种卷起来的结构在高频下表现出电感 。使用钽电容或聚碳酸酯电容 。去耦电容的选择并不严格,但C=1/F,即10MHz为0.1F,100MHz为0.01F 。
一般来说,具有uf容量的电容,如电解电容或钽电容,其电感更大,谐振频率更小,更好地通过低频信号,而对于高频信号,则表现出更强的电感和更大的阻抗 。同时,大电容还可以起到局部电荷池的作用,可以减少局部干扰,通过电源耦合出去 。容量为0.001~0.1uf的电容,通常为陶瓷电容或云母电容,电感小,谐振频率高,对高频信号的阻抗小,可以为高频干扰信号提供旁路,减少外部对该部分的耦合干扰 。
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