(停車場設計:控制器)旁路電容和去耦電容

 電容在大家平時的電路設計中是不可缺少的,但是很多的人都會進入一個電容使用的誤區,就是電容的容值越大越好,濾波效果越好。其實并不是這樣的,簡單的說,就是大容值電容濾低頻噪聲,小容值電容濾高頻噪聲。下面用比較通俗的語言來解釋其中的原因。

電容的工作的實質是充電和放電的過程。以電容不存儲任何電量為初始狀態,大容值的電容在電路中達到與電路中的電壓平衡需要充入的電荷量就要多,就需要更長的時間,低頻噪聲能夠滿足其時間上的要求,但如果放在高頻率噪聲的電路中,頻率高,大容值電容的充放電反應不過來,達不到濾波的目的,這時候就要采用小容值的電容。小容值的電容,充放電時間短,能夠滿足濾波的目的。總之,濾波的頻率隨電容值的增大而減少。所以在使用時要根據自己的電路的需要選取合適的容值,達到想要的濾波目的,又減少了成本。

在電路中最常見到的電容使用方法是“去耦電容”和“旁路電容”。

1、去耦電容

去耦電容實際上是根據電容的使用的實際效果來命名的,一般接在電源線和地線之間,起作用主要有兩方面:濾波作用和蓄能作用。

具體的作用結合以下幾點來解釋:

1)          當電源引進電路時,電源的電壓不是恒定的,是處在一個相對穩定的狀態,其中帶有很多的噪聲,如果讓這些噪聲進入到電路中就會對電路造成影響,特別是對電壓敏感的器件對電路電壓的穩定性要求更高,以及有用到作為參考電壓的一端,影響其精確性,所以加電容能能保證電路的線性關系。(簡單的理解就是電壓多了我就吸收,少了我就補充,保持在一個平衡的狀態)

2)          有源器件在開關是產生高頻的開關噪聲,將會沿著電源線傳播,這時電容提供一個局部的直流電源給有源器件,以減少開關噪聲在電源線的傳播,并將噪聲接引到地。

3)          在空間中存在很多的電磁波,往往會干擾到芯片工作的穩定性,芯片周圍的去耦電容能夠很好的濾除這些干擾,從另一方面說,頻率高電路中,導線產生的電感效應對電流的阻礙作用是很大的,會導致電流不足,如果器件在這時候剛好就需要足夠的電流驅動,就不能及時供給,這時,去耦電容中儲存的能量就能及時的補充這些不足,保證器件正常的工作。

2、旁路電容

旁路電容一般接在信號端與地之間,主要功能是產生一個交流分路,從而消去進入易感區的那些不需要的能量。旁路電容一般作為高頻旁路器件來減小對電源模塊的瞬態電流需求。通常鋁電解電容和鉭電容比較適合作旁路電容,其電容值取決于PCB 板上的瞬態電流需求,一般在10 470μF 范圍內。若PCB 板上有許多集成電路、高速開關電路和具有長引線的電源,則應選擇大容量的電容。

3、總結去耦電容與旁路電容的區別

   在電路電路中,去耦電容和盤古電容都是起到抗干擾的作用,電容所處的位置不同,就是稱呼的不一樣,旁路是把輸入信號中的干擾作為濾除對象,而去耦是把輸出信號的干擾作為濾除對象,防止干擾信號返回電源,這是他們的本質區別。

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