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一文解讀什么是去耦電容

發布時間:2021-08-13
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去耦電容是電路中安裝在元件上的電源端的電容器。該電容器可以提供更穩定的電源,同時還可以降低元件與電源端結合的噪聲,間接減少其他元件對該元件噪聲的影響。
一文解讀什么是去耦電容
在電子電路中,耦合電容器和旁路電容器起到抗干擾作用,電容器所在的位置不同,稱呼也不同。對于同一電路,旁路(bypass)電容器以輸入信號中的高頻噪聲為過濾對象,過濾前級攜帶的高頻雜波,去耦也稱為退耦電容器。是以輸出信號的干擾為過濾對象。去耦電容器用于放大電路中不需要交流的的地方,用于消除自激,使放大器穩定工作。
 
在共享導體的電路中,當共享電源時,當一個設備需要向外部提供輸出時,導體的電壓將同時降低,產生噪聲并耦合到共享電路中。在有噪音的環境中,這些電磁波在導體內感知電壓信號,影響電路中的部件。在數位電路中,設備容易在臨界位置受到干擾而產生錯誤的信號,產生錯誤的動作。去耦合容量可以減少上述情況的發生。去耦電容通常安裝在元件附近的電源處,以減少布線阻抗對濾波效果的影響。去耦電容器通常使用瓷片電容器,其值由電壓信號的最快上升和下降速度決定。
 
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。而且去耦電容起到電池的作用,滿足驅動電路電流的變化,避免相互的耦合干擾。
 
無論是去耦還是旁路,都可以看作濾波,去耦電容相當于電池,避免電流突變導致電壓下降,相當于濾波。具體容量值可以根據電流的大小、所期望的紋理波的大小、作用時間的大小來計算。去耦合容量一般較大,對更高頻率的噪音幾乎無效。旁路電容器以高頻為對象,即利用電容器的頻率阻抗特性。電容器一般可以看作是RLC串聯模型。在某個頻率下發生諧振時,電容器的阻抗等于ESR。如果你看電容器的頻率阻抗曲線圖,你會發現它通常是V形曲線。具體曲線與電容器介質有關,所以在選擇旁路電容器時,你也應該考慮電容器介質。一種更安全的方法是多和多個電容器。
 
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