一文解读什么是去耦电容

发布时间:2021-08-13
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去耦电容是电路中安装在元件上的电源端的电容器。该电容器可以提供更稳定的电源,同时还可以降低元件与电源端结合的噪声,间接减少其他元件对该元件噪声的影响。
一文解读什么是去耦电容
在电子电路中,耦合电容器和旁路电容器起到抗干扰作用,电容器所在的位置不同,称呼也不同。对于同一电路,旁路(bypass)电容器以输入信号中的高频噪声为过滤对象,过滤前级携带的高频杂波,去耦也称为退耦电容器。是以输出信号的干扰为过滤对象。去耦电容器用于放大电路中不需要交流的的地方,用于消除自激,使放大器稳定工作。
 
在共享导体的电路中,当共享电源时,当一个设备需要向外部提供输出时,导体的电压将同时降低,产生噪声并耦合到共享电路中。在有噪音的环境中,这些电磁波在导体内感知电压信号,影响电路中的部件。在数位电路中,设备容易在临界位置受到干扰而产生错误的信号,产生错误的动作。去耦合容量可以减少上述情况的发生。去耦电容通常安装在元件附近的电源处,以减少布线阻抗对滤波效果的影响。去耦电容器通常使用瓷片电容器,其值由电压信号的最快上升和下降速度决定。
 
从电路来说,总是存在驱动电源和被驱动的负载。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。而且去耦电容起到电池的作用,满足驱动电路电流的变化,避免相互的耦合干扰。
 
无论是去耦还是旁路,都可以看作滤波,去耦电容相当于电池,避免电流突变导致电压下降,相当于滤波。具体容量值可以根据电流的大小、所期望的纹理波的大小、作用时间的大小来计算。去耦合容量一般较大,对更高频率的噪音几乎无效。旁路电容器以高频为对象,即利用电容器的频率阻抗特性。电容器一般可以看作是RLC串联模型。在某个频率下发生谐振时,电容器的阻抗等于ESR。如果你看电容器的频率阻抗曲线图,你会发现它通常是V形曲线。具体曲线与电容器介质有关,所以在选择旁路电容器时,你也应该考虑电容器介质。一种更安全的方法是多和多个电容器。
 
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