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(转贴)耦合电容和分布电容的选用--来自中电网:# I" k3 `6 O& y \1 m+ e, S- @ C
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。
. E3 N C' U4 r; ?( Z, f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。
$ \. y r7 F! S0 |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。( c. L! c4 z: J5 S
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。. F2 K: [ p% Q3 T- ^, S% f. |
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。
' T+ _% M t Z3 v5 Y8 u0 j1 o/ g2 _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.
# l% l) }+ m+ O2 l; L电容器选用及使用注意事项:/ W1 e, H% E. Q
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。
- j, ]2 q3 R- k) F# G4 m, q/ \2 z: \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。在各种滤波及网(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。
4 ]7 `6 d# t* ]4 i, j3,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。
- `2 B( v0 w1 L p" c( R: t4,优先选用绝缘电阻高,损耗小的电容器,还要注意使用环境。
: c2 o2 K+ ?& b读《耦合电容和分布电容的选用》有感:一字之差,缪以千里!
3 g, u. j- ^8 I, x; n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。首先:其中0.1uF电容有5uH的分布电感,5uH是5nH吧?根据电容电感并行共振频率公式f=1/2π√LC得出共振频率在225KHz左右,而实测频率确实大约在7MHz左右。
" K- J! G& s% i/ o1μF、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。& y. c% O$ Z+ D0 T, z
其次:根据上面的理论,稍微仔细点就可看出,1uF实际上是1nF。后面的结论是正确的,实际情况也是这样。0 s9 x) W4 _/ v
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。
+ p8 i7 @- V; i2 d# @0 L再次:电解电容应该指的是铝电解电容了,如果只说电解电容,那么钽电容也是了。另外,仅从结构上说是不完全正确的。大家都知道,电解电容容量高,根据f=1/2π√LC就清楚该用在什么频率范围内。聚碳酸酯电容也有卷饶工艺的嘛。电容的选型要根据频率的大小选择容值、耐压、温度系数、DF值、寿命等合乎要求的型号和系列。高频电路中则不要把电容当作一个单纯的容性器件看待,而是一个电阻、电容(主要因素)、电感(主要因素)的电路模型。
, K t5 k0 K7 g: l# ?' o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。
$ a* e1 @. R$ X1 B最后:这句话是对的。经验之谈。- P3 B# Q: e+ B
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